張結(jié)元

（上饒中材機(jī)械有限公司，江西 上饒 334000）

鏈條是輸送設(shè)備上的關(guān)鍵部件，起著牽引和承載的作用，關(guān)系著整臺輸送設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。鏈條是大批量件，一臺輸送設(shè)備上的鏈條通常有數(shù)百米，而且鏈條是易損件，需要定期更換，有穩(wěn)定、巨大的市場需求。輸送鏈通常由鏈板、銷軸、銷套（套筒）等零件組裝而成，根據(jù)鏈條節(jié)距的不同，組裝1 米鏈條需要銷軸、套筒各3～6 件，因此其批量非常大。

輸送鏈條上的銷軸類、套筒類零件，通常在加工外圓后需要銑平面（俗稱銑扁），軸類還往往需要鉆孔。銷軸類零件的生產(chǎn)過程為鋸下料→銑端面打中心孔→熱處理調(diào)質(zhì)→車外圓、倒角→銑扁→鉆孔→表面淬火→回火，套筒類零件的生產(chǎn)過程為鋸下料→平端面→車外圓、內(nèi)孔→兩端銑扁→熱處理→精磨，加工工序多，生產(chǎn)周期長。在這些工序中，銑扁的加工量大，耗費(fèi)的時間長，經(jīng)常成為生產(chǎn)過程中的瓶頸。

以前，銑扁加工是在普通臥式銑床上完成，工件用手動平口鉗夾持，一次只能裝夾、加工1 件產(chǎn)品，效率低下。后來設(shè)計(jì)制作了銑扁專用氣動夾具，一次可以裝夾4 件產(chǎn)品，提高了裝夾效率，由于只有一把銑刀在切削，加工的效率仍然不高，每班只能銑扁約120 件，無法滿足生產(chǎn)要求。我們也嘗試過定制單刀桿雙盤銑刀，能同時銑削上下兩面，但該刀具的可靠性不高，且無法通用各種規(guī)格。

1 工藝技改思路

銷軸、套筒類工件兩端需要銑上下共4 個平面，由于銷軸、套筒需要與鏈板精密配合，其上下平面的平行度及兩端平面的位置度都有嚴(yán)格要求，軸類銑扁后還有鉆孔工序，需要在銑、鉆兩個工位間倒運(yùn)工件。由于銷軸、套筒的批量大，加工工序多，傳統(tǒng)的銑床、鉆床加工效率低，精度無法保障，成為鏈條生產(chǎn)的瓶頸。

由于普通銑床銑削效率慢，因此，開發(fā)一種多動力頭的銑削加工設(shè)備，成為突破生產(chǎn)瓶頸的關(guān)鍵。銷軸類零件在完成銑扁后，通常還有一道鉆通孔工序，普通立式鉆床上鉆孔效率低且極易鉆偏，在設(shè)計(jì)加工方案、定制專機(jī)設(shè)備時，將鉆孔工序也一并考慮，可進(jìn)一步提高加工效率。

從前期開發(fā)的雙面銑、多頭鉆等組合機(jī)床得到啟發(fā)。組合機(jī)床既具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率及自動化程度高、易保證加工精度的特點(diǎn)，又能適應(yīng)工件的變化，具有一定的重新調(diào)整、重新組合的能力，符合銷軸、套筒的加工特點(diǎn)。通過對工件采用多刀、多工位的加工，完成銑扁、鉆孔等工序。

根據(jù)工件的特點(diǎn)，兩端、上下共需要銑削4 個面，單側(cè)銑扁深度為1.5～3mm。為保障加工面的質(zhì)量，分粗銑、精銑兩步完成，機(jī)床需要配4 個銑削動力頭，每個刀桿上安裝上下兩片合金盤銑刀，上下兩面同時銑削。為提高加工效率，工件兩端同時銑削，當(dāng)加工銑削量≤1.5mm 的工件，銑削也可以一步完成。為滿足部分工件的鉆孔加工要求，機(jī)床配置了1 個鉆削動力頭，每次能鉆一個孔；當(dāng)工件需要兩端鉆孔時，工件不動，鉆削頭移動到另一端鉆孔。工件加工需要啟用幾個銑削動力頭，是否需要鉆孔，由PLC 程序控制。

2 技改成效

根據(jù)銷軸類、套筒類工件的特點(diǎn)，開發(fā)出自動銑扁鉆孔工藝，定制了銑扁鉆孔專用組合機(jī)床。采用專用組合機(jī)床加工軸類、套類零件的加工流程為：一次放入十幾件待加工半成品到排料槽→氣動定位、夾緊→工件沿軸線移動并粗銑→精銑（→需要鉆孔的軸類工件沿軸線移動并鉆孔）→加工完成自動出料落入集料槽。

更換工件規(guī)格只需調(diào)整銑刀盤的位置及間距（兩端鉆孔時還需要調(diào)整鉆削動力頭的行程），調(diào)整完成后的加工過程不需要人工干預(yù)，自動完成加工。由于工件只有一次裝夾，銑削過程中4 把盤銑刀同時進(jìn)行加工，因此加工效率顯著提高，產(chǎn)品一致性好，每班可完成工件約400 件。

工藝技改取得的主要成效如下：

組合機(jī)床集成度高，將銑削、鉆削兩種加工集成到一臺組合機(jī)床，配置了5 個動力軸，前面4 個動力軸用于銑削，安裝了8 把銑刀，分為兩組分別進(jìn)行粗銑和精銑，后面1 個動力軸用于鉆孔加工。

適用的工件規(guī)格廣，銑削可加工外徑15～60mm、長度15～160mm 的工件，最大銑削深度3mm。鉆孔可加工單側(cè)或雙側(cè)的通孔，最大鉆孔Ф15mm。

加工靈活性好，設(shè)備采用三菱PLC 控制，通過控制面板上不同的開關(guān)組合，設(shè)備可進(jìn)行銑單面扁、雙面扁的加工，可以只加工工件一端，也可以兩端同時銑扁；軸類鉆孔可以只鉆一端，也可以兩端都鉆孔。

自動化程度高，可以短時間無人值守。設(shè)備配置了排料槽，排料槽上可放置10～20 件待加工的半成品，一件加工完成后，自動裝夾下一件并開始加工。零件加工完成后，成品自動落入集料筐，集料筐可放置30～50 件成品。供料滿足的情況下，加工過程能連續(xù)進(jìn)行。

加工質(zhì)量穩(wěn)定，工件夾緊前自動定位，整個加工過程只有一次裝夾，保證了定位精度和加工精度，生產(chǎn)效率是普通銑床的3 倍，緩解了銑削加工瓶頸和銑工緊缺的問題。

表1 加工效率對比表

圖1 原加工銑床

圖2 新型銑鉆組合機(jī)床

自動化程度的提高，減少了人工裝夾時間，提高了加工精度，提高了生產(chǎn)安全性。加工產(chǎn)生的金屬碎削自動落入廢料箱，改善了工作環(huán)境。

本機(jī)床的設(shè)計(jì)投產(chǎn)，為推進(jìn)公司自動化生產(chǎn)流程邁出了重大一步。

3 結(jié)語

采用五軸銑扁鉆孔專用組合機(jī)床加工銷軸類、套筒類零件，加工效率大幅提高。以前用臥式銑床銑扁，只能單件加工，一次只能銑1 面，每班銑扁加工只能完成100～120 件。用專用組合機(jī)床加工，最多4 個面同時銑扁，銑扁的耗時不到1 分鐘，班產(chǎn)量約400 件，解決了鏈條生產(chǎn)上的瓶頸問題。專用機(jī)床還可以完成銷軸類零件的鉆孔，減少了工件周轉(zhuǎn)次數(shù)和物流成本。該專用機(jī)床為半自動化設(shè)備，可以批量上料、自動下料，大大減輕了工人勞動強(qiáng)度。

本項(xiàng)工藝技改的實(shí)施，提高了生產(chǎn)率，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約了人工及物流成本，達(dá)到了技改的預(yù)期目的。