高效加工大深度环形槽工艺方法.pdf
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1、制造与工艺 Manufacturing and Process2023.6 今日制造与升级 350引言随着经济全球化进一步融合发展,传统制造业的生产制造和人工成本逐年增高,产品制造费用越来越高,加工利润越来越低。为提升企业的整体利润率,通过加大自动化改造来提升产品生产效率,降低生产成本是最有效的途径之一。因此,自动化流水线也就越来越被广大企业接受。文章通过对齿轨销类零件安全高效生产的加工工艺研究,不断探索实践新的切削方法,保证齿轨销生产过程安全可靠,达到提高生产效率,降低加工成本,降低操作人员劳动强度的目的。1 生产现状1.1 齿轨销加工工艺现状宁夏天地奔牛实业集团有限公司(以下简称“公司”)
2、刮板输送机用齿轨销年需求量预计10万件,需求量大。加工工序如下。工序1下料。锻造锯料,准备毛坯材料。工序2齐左端面。上普通车床车左端面,作中心孔。工序3齐右端面。上普通车床车右端面,保证全长尺寸,作右端中心孔。工序4车右。一夹一顶,车齿轨销右端外圆尺寸一半。工序5车左。一夹一顶,车齿轨销左端外圆尺寸剩余一半,切成环形槽尺寸。齿轨销(图1)结构简单,工序少,但齿轨销左端有长度24mm,径向深度28mm 的大深环形槽,这是导致齿轨销生产效率低的主要原因。在普通车床加工齿轨销,单件加工时间需要12min,其中加工环形槽需要5min,占用42%加工时间。按照以上生产现状进行加工,1台普通车床加工齿轨销
3、年产量不到1.5万件,远远达不到实际需求。要生产以上数量齿轨销,至少需要6台普通车床和12名操作人员全年两班制连续生产此销轴,才能满足生产需求,生产效率低,成本高。2130.5R2R24C250222410图1 齿轨销1.2 自动化产线齿轨销加工情况为提高齿轨销零件生产效率,扩大产能,公司建设齿轨销生产线,替代落后的普通车床,专机用于齿轨销零件加工。生产线采用桁架机械手方式代替人工完成机床自动上下料动作。此过程操作人员主要负责齿轨销在上下料仓的上下料工作,其余加工过程全部由自动化系统和机械手完成,因此加工过程的安全性和稳定性对于生产线的可靠运行非常关键。生产线投产运行以后,生产效率得到了一定程
4、度提高,但是生产线在加工齿轨销环形槽时经常出现长带状切屑缠绕在齿轨销外圆表面情况,影响机械手正常抓取齿轨销。为了保证设备安全运行,操作人员需要多次停机后手动清理长带状切屑,严重影响生产效率。为此,齿轨销生产线急需要“加工外圆环形槽时高效率、低成本、又能良好断屑”的解决方案,保证生产线能安全、可靠、高效率、低成本的自动运行。摘要齿轨销类零件车槽包括内外圆车槽和端面槽。槽的类型主要包括有浅槽、深槽、宽槽和窄槽。加工此类齿轨销类零件槽的刀具通常使用普通手磨成型刀、机夹刀具。加工方法有一刀成型法、循环进刀切削法、切槽刀与车刀配合成型法等。以上方法多用于浅窄槽的加工,具有一定局限性。通过生产实践,文章提
5、出一种高效加工齿轨销零件深宽槽的加工工艺方法,主要用于人员参与度低的自动化生产过程。关键词齿轨销;环形槽;自动化;效率中图分类号TH161+.1 文献标志码A高效加工大深度环形槽工艺方法高有富,张伟,胡大成,孙岁平(宁夏天地奔牛实业集团有限公司,宁夏石嘴山753001)制造与工艺 Manufacturing and Process36 今日制造与升级 2023.62 环形槽加工过程实践2.1 标准切刀切槽法观察切槽刀切槽过程,发现产生长带状切屑原因是切槽刀切入时走刀量较小切屑过薄形成的。为此,需要改变走刀量、切入方式、断屑槽、加工方式或刀具等,故进行以下改善断屑试验。(1)标准4mm 切槽刀切
6、槽法,一刀切全深14mm,如图(a)所示。首先用标准4mm 机夹外圆切槽刀切槽,采用一刀切够槽深方法进行切槽。经过试验,切完整个环形槽最优额定时间为4min,并且切槽过程中存在长带状切屑,每次都要停机手动清理长带状切屑,效率低。(2)标准4mm 切槽刀切槽法,两刀切成槽深,每刀切深7mm,如图(b)所示。为了解决切槽时长带状切屑缠绕在零件外圆的问题,尝试采用间断往复切槽的方法,减小每刀切深,避免长时间不间断切削造成的长带状切屑,影响自动化生产。经过试验,长带状切屑问题依然存在且额定切槽时间增加为6min。标准切刀一刀切够深度标准切槽刀(a)一刀切成槽深标准切刀每刀切深7mm,两刀切成标准切槽刀
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