運用專用組合機床加工臺車體軸孔及加工刀具的改進

摘要：燒結機是燒結廠的主要設備，臺車是燒結機的主要部件，臺車不斷承受機械負荷和熱負荷的聯合作用，其工作條件和工作環境都比較差，臺車體的強度就變得很重要。文章針對現場臺車體加工生產的實際情況，對臺車體的軸孔從機床的選擇、加工方式和加工刀具做了更好的優化和改進，節省了切削時間，降低了勞動強度，提高了生產效率。

關鍵詞：專用組合機床；臺車；車體軸孔；加工刀具；燒結機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG71 文章編號：1009-2374（2015）28-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.018

1 概述

帶式燒結機是由許多臺車所組成的一個封閉的燒結帶。臺車在工作過程中，會承受自重、篦條和燒結礦的重量以及抽風的負壓、長時間的熱反復作用等，其是非常容易損壞的部件。由于臺車的造價高、數量多，又是燒結機的最重要組成部分，其性能的優劣直接影響著燒結機的使用狀況。

2 原有臺車體軸孔機床的選擇及加工方式

2.1 原有臺車體加工制造工藝流程

原有臺車體加工制造工藝流程為：平臺劃線→BM80→平臺劃線→TD16→BC10→平臺劃線→TD16→Z80→鉗工。TD16（機床：160落地鏜床）為臺車體軸孔的加工。臺車體軸孔處加工二維視圖如圖1所示：

2.2 原有臺車體的加工方式

用高度經過修整（高度公差控制在0.04mm內）的兩塊等高墊鐵，以臺車體上平面為基準，用百分表按兩下側面找正，找正精度控制在0.02mm內，調整達到精度要求后進行卡緊，精加工4-∮150H7孔。首先加工一側兩孔端面，然后將該側兩孔粗加工，每單面留適當余量約3～5mm。將臺車旋轉180°，按上述找正方法找正后卡緊，精加工兩孔端面，再精加工∮150H7孔達圖樣要求。在加工第一個∮150H7孔時，為保證兩側軸孔同軸度，孔在同側壁厚尺寸控制在277±X/2內（X為實測臺車體寬度偏差）。若X為正，那么壁厚下偏差為0mm；若X為負，那么壁厚上偏差為0mm。

3 現有臺車體軸孔的加工方式

3.1 加工工具

為了提高生產效率，我廠采用專用組合機床（臥式雙頭鏜銑組合機床）來加工臺車體軸孔。

3.2 加工工藝流程及各項基準和參數的選擇

3.2.1 臥式雙頭鏜銑組合機床加工工藝流程。工藝流程：前期準備工作→審查圖紙、核對工藝文件→工、夾、量具準備→安裝、找正、夾緊工件→準備裝夾刃具→確定粗加工切削參數→側端面或孔粗加工→另側端面或孔粗加工→工序間尺寸檢查→確定半精加工切削參數→側端面或孔半精加工→另側端面或孔半精加→工序間尺寸檢查→確定精加工切削參數→側端面或孔精加工→另端面或孔精加→總體檢查→卸工件→檢查→清整。

3.2.2 臥式雙頭鏜銑組合機床加工工件的定位方法。（1）定位方式：在工作臺上定位并與定位擋鐵相靠；（2）定位基準：用兩個相互成180°并在同一個平面內，已安裝的固定的擋鐵，且與兩個動力頭行程軌跡相垂直的平面作為定位基準；（3）找正方法：將臺車已加工側面靠在定位擋鐵上，緊固頂絲找正完成。

3.2.3 臥式雙頭鏜銑組合機床的鏜銑削用量參數及加工余量如表1所示：

4 軸孔加工的關鍵

臺車體的加工關鍵在于四個軸孔的加工精度，而臺車軸孔的加工關鍵在于找正，包括四個軸孔的位置公差、形位公差、尺寸公差。在原有的加工方式中，找正的主要方法是依靠用百分表不斷測量的方式來進行保證。這種方法需要操作者要有很強的測量能力，需要操作者反復試、反復量，要付出更多的時間和精力。這種方法大大增加了操作者的勞動時間和勞動強度，提高了車間生產成本，同時極容易引起因操作者的測量和操作方式的錯誤而使臺車體的加工出現質量問題?，F在采用專用組合機床，找正的方式也發生了改進。找正是在剛開始時進行測量，其余加工過程中涉及到的尺寸和位置精度的保證則主要通過數字顯示屏幕就可以確定。位置和尺寸的調整則通過數顯裝置驅動組合機床的動力頭來實現。這樣的方式使操作者的測量時間極大地降低，不需要對臺車體反復進行測量的過程，同時也大大降低了操作者的勞動強度和避免因操作者的操作錯誤而引起的質量問題，極大地提高了生產效率。

5 原有加工刀具的問題

原有機床加工兩端面采用Φ320普通刀盤，一次縱向加工而成。加工軸孔時，其走刀量為單獨電機帶動，不可調整。因走刀量較小，只能依靠高速切削加工出較好的表面粗糙度。在加工軸孔過程中出現車削孔徑時，無論荒車、半精車、精車都必須調整車刀刀體長度并進行試切削，才可達到其切削目的。調試車刀刀體長度極其麻煩，需經反復調試才能達到軸孔的加工尺寸。加工軸孔刀具的刀刃材料為YG8或YT14，在高速切削球墨鑄鐵時，刀尖極易磨損，增大切削力，使孔徑變為錐孔，無法達到孔徑的加工精度。需要刃磨刀具修復孔徑，過程復雜而且對刀困難，影響機床加工效率。

6 改進后的加工刀具

經過長時間的加工生產摸索，針對出現的問題，我廠研制并制作出加工軸孔的專用刀具。改進后的刀具加工軸孔如圖2所示。刀具由定位刀體、鏜床小刀夾及涂層刀片組成，其定位刀體后部小錐面與刀桿內孔小錐面配合，定位精度可達到0.1mm以內。鏜床小刀夾為普通刀夾，購買非常方便，無需定做。刀刃為涂層刀片，在高速加工球墨鑄鐵時磨損較小。

此刀具在其刀體正反兩面放置兩個刀夾，位置為一前一后、尺寸一大一小。在切削加工過程中，小尺寸前置刀刃先進行切削，另一個刀夾隨后跟進。采用此種刀具加工軸孔可以加大切削深度，減少走刀次數，并且能保證其主軸定位精度（因刀夾為兩面同時加工，經高速旋轉時，軸向切削力方向同為主軸軸心方向，可相互抵消，徑向切削力也可相互抵消）。在加工荒車、半精車、精車軸孔時采用不同的刀桿長度，刀具定位均準確。在進行荒車、半精車時無須測量可直接加工。在高速精車時，單面余量為0.5～0.8mm。因刀具本身定位精度高，只需要在刀夾上的微調螺紋調整就可以達到孔徑尺寸。換刀非常方便、無須試車、刀刃無須刃磨。

7 結語

通過對機床和加工方式的改變以及對加工刀具的改進，極大地降低了機床切削時間，在實際加工生產中加工臺車軸孔工序可提高生產效率40%以上，孔徑尺寸精度及表面粗糙度提高30%以上，更減少機床操作者工作強度。特別是改進后的刀具對機床改動量較小，投入成本較小即可滿足現階段大批量臺車孔徑加工，并且能夠保證其孔徑尺寸精度和孔徑表面粗糙度。目前的改進既保證了臺車軸孔的加工質量，又極大地縮短了加工時間。這樣的優化改進為臺車制造單位大大提高了生產效率，為企業帶來了非?？捎^的經濟效益，具有非常積極的現實意義。

參考文獻

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[2] 成大先，等.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2004.

作者簡介：孫惠（1974-），女，鞍鋼重型機械有限責任公司冶煉設備制造廠中級機械工程師，研究方向：生產管理。

（責任編輯：陳 倩）