床鞍類零件機械加工工藝改進實驗研究

胡振等

摘要 床鞍是數(shù)控車床上的主要傳動部件，其性能對整個機床的精度起著決定性作用。通常普通數(shù)控車床床鞍導軌面平面度，兩導軌平行度都要求在0.01mm以內(nèi)，其加工過程也比較復雜，通常涉及到十幾道工序和多臺加工設備，因此常有不合格產(chǎn)品出現(xiàn)。本文通過典型床鞍零件的工藝改進實驗，使零件的加工合格率達到了100%。單件可節(jié)省加工費用270元，提高生產(chǎn)效率28%，按年產(chǎn)量2000件計算，可節(jié)省加工成本54萬元/年[1]。

關鍵詞：床鞍；機械加工；工藝改進

1.問題描述

Viva Turn 2是沈陽第一機床廠研制的新一代數(shù)控車床，其床鞍（如圖1.1所示）在裝配過程中檢測到導軌平面度、導軌面與安裝導軌滑塊面的平行度和安裝導軌滑塊面的平面度均超差，對車間工作安排，供貨期和生產(chǎn)成本都會產(chǎn)生負面影響。經(jīng)檢測：床鞍導軌平面度（要求：0.01）：實測0.03～0.05mm；上下導軌平行度（要求：0.03）：實測0.04 ～0.06mm；安裝導軌滑塊面平面度（要求：0.01）：實測0.02 ～0.04mm。

2.工藝改進實驗

為了解決產(chǎn)品不合格問題，本文對不同廠家的10件毛坯的生產(chǎn)過程進行了工藝改進實驗。

2.1 提高床鞍導軌平面度

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，床鞍導軌平面度超差是由裝卡方式、作業(yè)流程、操作者工作習慣等多方面因素造成的。

2.1.1 改進裝卡方式

清理工裝卡具結合面，將4塊基準墊鐵找平0.005以內(nèi)，然后以A面為基準，將床鞍安放在基準墊鐵上，找正C面0-0，只通過側頂壓緊零件。

2.1.2 規(guī)范操作、標準化作業(yè)流程

改進精磨加工的具體步驟，首先，先粗磨導軌D面一平，留量0.1mm；然后，必須在精磨前進行砂輪修整；最后，再精磨各面至尺寸，保證D面平面度達0.01。

2.2 提高導軌面與安裝導軌滑塊面的平行度和安裝導軌滑塊面的平面度

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，此兩項超差主要原因是由于切削刀具造成。為了提高效率，降低成本，緩解導磨瓶頸，滑塊結合平面是由精銑的方法獲得的，為了保證較好的光潔度采用的刀具是山特的帶修光刃的精銑刀。由于修光刃的特殊結構導致，滑塊結合平面與立面相交的根部總會高出0.015-0.02mm。我們從修改刀具和切削參數(shù)方面出發(fā)制定了改進方案。首先，去掉修光刃刀片；為了保證表面光潔度，我們對切削參數(shù)進行了優(yōu)化，提高了轉速和進給量（S=800rmp→1400rmp、F=600mm/min→700mm/min），加工后滑塊安裝平面光潔度和平面度都能滿足圖紙要求[2]。

3.改進后零件質(zhì)量檢查

圖紙要求零件的精度為導軌平面度0.01，安裝滑塊面平面平面度0.01，上下導軌平行度0.03，檢查結果如下表3.1所示。

4.結論

4.1 為了提高導軌平面度防止卡壓變形，改進了零件的裝卡方式，只進行側向擠壓、定位，側向卡壓、定位可以方便找正可節(jié)約輔助時間8min。同時，規(guī)范了操作流程，在精磨導軌面之前，必須對砂輪進行修裁。

4.2 為了提高導軌面與安裝導軌滑塊面的平行度和安裝導軌滑塊面的平面度，改進了刀具（4片精銑刀片+1片修光刃刀片→5片精銑刀片）和切削參數(shù)（S=800rmp→1400rmp，F(xiàn)=600mm/min→700mm/min）。

4.3 此次工藝改進實驗所加工的零件合格率達到了100%。本廠導軌磨床每小時加工成本為500元，立式加工中心每小時加工成本為120元，按此計算單件可節(jié)省加工費用270元。按年產(chǎn)量2000件計算，可節(jié)省加工成本54萬元/年，提高生產(chǎn)效率28%。

參考文獻：

[1]陳良玉，王玉良等. 機械設計基礎[M]，沈陽：東北大學出版社，2000.

[2]李紅星. 臥式車床床鞍加工工藝的改進[J]，機械管理開發(fā)，2010，3（25）：107-108.