數(shù)控車加工技術(shù)在塔機(jī)制造行業(yè)的應(yīng)用分析

蘇昊

摘 要：如何使投入的數(shù)控車加工設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中成功運(yùn)用，為企業(yè)帶來(lái)效益，通過對(duì)塔機(jī)兩種典型車加工零件數(shù)控加工的技術(shù)分析和工藝分析，數(shù)控車床與傳統(tǒng)普通車床加工效率相比生產(chǎn)效率提高2倍以上，并大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 塔機(jī)典型車加工零件 生產(chǎn)效率 勞動(dòng)強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TG5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（c）-00-01

伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，塔機(jī)多品種生產(chǎn)最大限度地滿足市場(chǎng)的多樣化需要。數(shù)控車加工技術(shù)具有良好柔性.高調(diào)整、加工精度高的性能，在塔機(jī)制造行業(yè)中如何應(yīng)用數(shù)控車加工技術(shù)，適應(yīng)多品種小批量的塔機(jī)生產(chǎn)，使能大大地提高生產(chǎn)能力和提高車加工件的質(zhì)量，是塔機(jī)制造機(jī)加工的發(fā)展趨勢(shì)。怎樣才能既經(jīng)濟(jì)又合理地選擇到適合本企業(yè)的數(shù)控車加工設(shè)備，如何使投入的數(shù)控車加工設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中成功運(yùn)用，為企業(yè)帶來(lái)效益，是數(shù)控車加工技術(shù)在塔機(jī)制造中應(yīng)用的關(guān)鍵話題。

1 數(shù)控車床的特點(diǎn)

（1）柔性和適應(yīng)性強(qiáng)。在數(shù)控車床上改變加工零件時(shí)，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實(shí)現(xiàn)對(duì)新的零件的加工。而且生產(chǎn)過程全部自動(dòng)完成，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的方便。（2）加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的，減少了操作者人為產(chǎn)生的誤差。（3）加工生產(chǎn)效率高。數(shù)控車床的移動(dòng)部件空行程運(yùn)動(dòng)速度快，自動(dòng)刀庫(kù)有四把刀具，刀具可自動(dòng)更換，輔助時(shí)間比一般機(jī)床大為減少。車加工的幾道工序甚至上十道工序在工件裝夾后一次自動(dòng)完成。（4）能輕易加工輪廓形狀復(fù)雜的零件。普通機(jī)床難以實(shí)現(xiàn)或無(wú)法實(shí)現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或曲面的運(yùn)動(dòng)，而數(shù)控車床則可實(shí)現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運(yùn)動(dòng)和加工任何形狀的空間曲面，適應(yīng)于復(fù)雜異形零件的加工。（5）可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控車床加工零件一般不需制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費(fèi)用。數(shù)控車床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降，使用數(shù)控車床可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外還可以大大減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)車工技術(shù)水平的依賴。

2 塔機(jī)典型車加工零件數(shù)控加工的技術(shù)分析

2.1 銷軸類零件

塔機(jī)中有大量的銷軸，用于起重臂、平衡臂、塔帽、套架之間的連接，通過加工工藝和加工工時(shí)的分析，可了解到使用數(shù)控車加工技術(shù)后的效率提高情況。

（1）加工工序：材料φ60圓鋼鋸床鋸料-普通車床單面車端面鉆中心孔-數(shù)控車床車φ50直徑段及10 °錐面-調(diào)頭數(shù)控車床車φ59.5直徑段及端面。（2）數(shù)控車床車φ50直徑段及10 °錐面工藝參數(shù)：分四次加工，前三次粗車吃刀量1.56 mm，主軸轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分，進(jìn)給速度0.2 mm/轉(zhuǎn)。每一工作循環(huán)耗時(shí)1 min，此工序共耗時(shí)4 min。（3）數(shù)控車床掉頭車φ59.5直徑段及端面工藝參數(shù)：端面車制吃刀量1.5 mm，主軸轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分，進(jìn)給速度0.2 mm/轉(zhuǎn)。此工序共耗時(shí)約2 min。（4）銷軸類零件的加工質(zhì)量分析：數(shù)控加工的銷軸表面粗糙度及精度均比普通車床有所提高，特別是過渡圓角R2的加工質(zhì)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過手工車加工。（5）銷軸類零件的加工勞動(dòng)強(qiáng)度分析：數(shù)控車加工的整個(gè)歷程是由數(shù)控體系實(shí)現(xiàn)，不象傳統(tǒng)加工手腕那樣頻繁操作，操作者在數(shù)控車床工作時(shí)，只須要監(jiān)督車床的運(yùn)行狀況。工人在工件裝夾后分別有4 min和2 min的休息時(shí)間，特別是車加工銷軸的錐面，比普通車床的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少。

2.2 塔機(jī)附著裝置的調(diào)節(jié)螺母

塔機(jī)附著裝置的每根附著桿有兩個(gè)調(diào)節(jié)螺母，一為左螺母，另一為右螺母，用于附著裝置安裝后拉緊塔身與建筑物的連接。由于每層附著裝置有三根到四根附著桿，而且塔機(jī)在每個(gè)新工地安裝需要新的附著裝置，因此調(diào)節(jié)螺母的生產(chǎn)量很大。通過對(duì)加工工藝和加工工時(shí)的分析，可了解到使用數(shù)控車加工技術(shù)后的效率提高情況。

（1）加工工序：材料φ133×30無(wú)縫鋼管鋸床鋸料-數(shù)控車床單面車端面、車φ111直徑段及內(nèi)孔φ76.5-工件掉頭數(shù)控車床車φ130直徑段及左T80×4梯形螺紋。（2）數(shù)控車床車加工的工藝參數(shù)：A.第一次車端面的工藝參數(shù)：吃刀量1 mm，主軸轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，進(jìn)給速度0.2 mm/轉(zhuǎn)，此工序共耗時(shí)約1 min。B.車φ111直徑段的工藝參數(shù)：吃刀量1.5 mm，主軸轉(zhuǎn)速250 r/min，進(jìn)給速度0.3 mm/轉(zhuǎn)，此工序共耗時(shí)約6 min。C.車內(nèi)孔φ76.5直徑段的工藝參數(shù)：吃刀量1.75 mm，主軸轉(zhuǎn)速250 r/min，進(jìn)給速度0.15 mm/轉(zhuǎn)，此工序共耗時(shí)約2 min。D.工件掉頭第二次車端面的工藝參數(shù)：吃刀量1 mm，主軸轉(zhuǎn)速300 r/min，進(jìn)給速度0.2 mm/轉(zhuǎn)，此工序共耗時(shí)約1 min。E.數(shù)控車制左T80×4梯形螺紋段的工藝參數(shù)：吃刀量0.3 mm，主軸轉(zhuǎn)速160 r/min，分7次車制螺紋，此工序共耗時(shí)約6 min。（3）左螺母的整個(gè)工作循環(huán)耗用的總工時(shí)約為16 min。（4）附著裝置調(diào)節(jié)螺母的加工質(zhì)量分析：數(shù)控加工的調(diào)節(jié)螺母表面粗糙度及精度均比普通車床有所提高，特別是T80×4梯形螺紋的加工質(zhì)量比普通車床大大提高。（5）附著裝置調(diào)節(jié)螺母的加工勞動(dòng)強(qiáng)度分析：數(shù)控車床加工調(diào)節(jié)螺母工人在工件裝夾后分別有9 min和7 min的休息時(shí)間，特別是車制螺紋，不需要頻繁手工正反車，比普通車床的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少。

3 數(shù)控車加工技術(shù)在塔機(jī)制造中的應(yīng)用小結(jié)

通過對(duì)塔機(jī)典型零件的加工工藝和工時(shí)分析，數(shù)控車床與傳統(tǒng)普通車床加工效率比較，數(shù)控車床編程需要一定時(shí)間，但編好后可反復(fù)使用。工序與工序間的對(duì)刀時(shí)間不長(zhǎng)，有5件以上批量可以超過普通車床效率，生產(chǎn)效率提高在2倍以上。與傳統(tǒng)普通車床加工質(zhì)量比較：加工精度由機(jī)器確定，對(duì)刀只人工測(cè)量一次，刀具為不重磨的標(biāo)準(zhǔn)刀具，減少了磨車刀的時(shí)間和人為的失誤，大大提高加工精度與粗糙度，加工質(zhì)量對(duì)工人的技術(shù)水平依賴大大減少，剛剛畢業(yè)的技校生都可以加工出穩(wěn)定合格的塔機(jī)零件。與傳統(tǒng)普通車床加工勞動(dòng)強(qiáng)度及安全性比較，人工操作除了每工序之間的對(duì)刀一次，及裝夾外，其余均為設(shè)備自動(dòng)完成，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。與傳統(tǒng)普通車床設(shè)備價(jià)格比較，經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車床約8萬(wàn)～7萬(wàn)元一臺(tái)，比普通車床約5萬(wàn)～6萬(wàn)一臺(tái)性價(jià)比大大提高。在塔機(jī)的機(jī)加工生產(chǎn)中，采用數(shù)控車加工技術(shù)，無(wú)論在產(chǎn)能的提高、經(jīng)濟(jì)效益的提高、產(chǎn)品質(zhì)量的提高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度的減少等方面，都有很大的提升，數(shù)控車加工技術(shù)是塔機(jī)制造中工藝創(chuàng)新發(fā)展的新方向。

參考文獻(xiàn)

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