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车轴生产自动线.pdf

车轴生产自动线

kapok
2010-11-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《车轴生产自动线pdf》,可适用于教育、出版领域

生产技术车轴生产自动线苏联乌拉尔车辆制造厂于��!年投产了一条由明斯克自动线及专用机床设计院设计的∀几!!#型车轴全盘自动化机械加工生产线。车轴依其几何特性∃图�而言,属于对称阶梯轴。其主要部分是安装滚柱轴承的轴颈、轮座和防尘板座。车轴表面有轴肩和减压槽,形成平滑过渡。加工表面的精度应为∋(级,表面光洁度为∀∋级。一、车轴加工工艺过程及其选择根据)夕鲜、之向缓恻瞬∗∗∗二。,了了们们们们们们丽瞥”乒乒口口口口口口口趾一到,∗∗∗,,,膏膏膏膏膏膏膏呼呼一一三里监一卜卜一一∋∋∋∋,、,∋一−−−脚了∗,‘∗广,下万誓图�安装爽住轴承的车轴建立车轴的自动化生产是一个复杂的技术问题,首先是因为车轴很大、抗震性低和对几何参数精度要求较高等。解决这个问题,需要在采用强力切削规范,寻求原理上是崭新的加工过程,设计新颖自动化设备,以及对车辆制造部门采用新的生产组织等方面,进行一系列的试验研究工作。在该自动线上完成!道工序,可保证车轴的全部机械加工∃包括强化、几何参数的检查和探伤。工艺过程的主要工序如图所示,其特点是,�−车轴大多数工序的加工是两侧同时进行的−在粗加工工序采用不重磨硬质合金刀片进行强力切削!−在几台带适应控制系统的磨床上同时进行几个表面的无心磨削−自动测量车轴主要参数和按尺寸将车轴分组−成型表面的自动强化。车轴在该自动线上加工工艺过程可以分成下列几组,�−粗加工基准面的准备∃图工序、!、和−去除主要加工余量粗车加工∃工序�和�,!−止动板紧固孔和中心孔的加工∃工序和�−轴颈、轴身和轮座的滚压∃工序�−轴肩和减压槽的精加工∃工序,∀−螺纹的磨削和滚轧∃工序!和,−车轴精度检查和按精度分类。下面简单介绍各个工序。粗加工基准面的准备为了在该自动线上加工应当采用横向螺旋轧机轧制的毛坯,但目前一般还是用加工余量较大的锻造毛坯。加工基准面时,毛坯紧固在自定心夹具内,用旋转刀盘同时从两面进行车削加工。基准面的加工是在五台自动车床和两工序启稗树。么宋意蚤姜准闰攘面零沃序名称和加工禾急为如工上幼双勿自扎广∋∋∋∋∋∋∋引引引引口口口口曰曰曰曰曰∗一」」」−−−川川声‘工饰面加工中心孔,邵多护矛佣一下∋,尸下一一一衍硬班丑‘一�黑戳巡且且土过」仁夕凳蕊沈端西凌反枯双抽身和党度旧旧:下下登登目下‘一�针针:::甩::::肖肖<<<:」」:<����<<<<<<门门门口口口曰曰一瓤罢琳打以口二碱房俐吵尘救座,枯娘知裸主伽∗」」一∋广工二二二「刀刀「「===:一)二上二二二广娜。工轴劝,分尘板座和北座庚礁枝月产�义本,�蜀当胜称匕匕习日日:图工艺过程的主要工序台自动铣床上依次进行的。在其中一台自动铣床上进行车轴端面的最后加工,而在另一台自动铣床上铣削安装止动板用的槽。粗车加工包括两道工序,翱吩的粗加工议及轴颈、防尘板座和轮座的粗加工。这些工序的特点是在高刚性和高功率液压仿形车床上采用多刀加工。在加工轴身时用三把车刀一次走刀去除主要余量。轴颈、轮座、防尘板座用四把车刀同时从两面进行加工。为了避免振动,在上述加工时设置了支承轴身的中心架减震装置。中心孔的加工∃粗精加工安装止动板螺栓的>�丫�−螺纹孔的钻孔和车螺纹是在组合式三工位钻一中心孔车床上以三次走刀来完成的。‘加工从两而进行。精车和滚压准备工作精车和滚压准备包括轴身、轴颈、轮座、防尘板座的加工以及轮座的无心磨削。这些工序的复杂性在于必须稳定地获得精确的直径尺寸和长度尺寸、级以上的光洁度以及轮座母线的高平直度∃在毫米长度上为−毫米。精车与粗车是相似的,区别只是精车的切削规范较高和刀具几何尺寸有所改变。用切入磨削法∃砂轮宽度为!毫米进行无心磨削,由于机床的刚性结构而保证了所需的母线平直度。这一工序与其它磨削工序的加工过程由仪表来实现有效的监控。车轴滚压车轴技术条件中规定所有主要表面均要进行滚压强化,在强化断面直径∋的硬化层深度内应使表面硬度提高左右。为了使滚压加工自动化,曾进行了试验研究工作,由此而确定了滚压工具的几何参数和滚压规范。同时还得出,在滚压初期会发生较大的金属表面变形,造成轮座母线的不平直性。为了消除母线形状误差对轮对组装质量的影响,曾将轮座增长了毫米。轴颈、轮座和轴身的滚压,是用对置安装在滚轮架上的�个滚子来进行的。五对滚子∃第对到第∀对用来同时滚崖轴身和轮座,在滚压面重叠处要逐渐加大或减小滚压力。第:对和第对滚子用来滚压轴颈。曲线表面和防尘板座是用两对滚子在车轴两侧同时进行滚压的,如图!所示。在滚压过程中滚压力按给定的程序变化。为了控制滚压过程,机床内装有专用检查仪表。图!曲史缝表而滚压示意图磨削和滚螺纹在最终加工工段对要车螺纹的表面、轴颈和防尘板座同时进行无心磨削,滚制>::≅Α∃Β(级螺纹,以及同时磨削轴颈和端面。装在托架上的车轴每侧在适应控制机床上用切入磨削法同时磨削三个表面。在磨削前要在专门的装置内用冷却法稳定车轴的温度。>王�Α螺纹是在几:≅�ΧΒ型自动滚丝机上从两侧以一次装卡的方法来进行滚丝的。这,工序的特点是旋转运动由工件传给滚子以及由于采用浮动主轴而可补偿装卡误差。车轴的检查和按精度分类工件主要参数∃>::≅Α螺纹、轴颈、防尘板座、轮座、圆锥度、椭圆度等共个参数的检查是在汀!!Δ专用自动检查机上进行的。测定时要考虑和补偿温度误差,发给车轴合格证,或者注明造成车轴报废的参数。·一‘二、含动线的设备和工作自动线是按照通常的工艺流程来建立的,它由�个相关连的工段所组成,有�台机床、检查设备和运输设备,年产量为�根车轴。车轴是在两条平行布置的生产线∃图上进行加工的∃除起始工序和检查工育序外。为了减少因邻接设备停工而造成的工时损失,自动线内设有存储架。主要工艺装备�−工段上加工车轴两端和基准而的双面组合机床,以及工段Ε上钻削一攻螺纹和打中心孔用的双面组合机床。−车床群。这些车床的特点是部件刚性高,有带承载托架和床头箱的倾斜导轨的整体横梁。倾斜横梁便于装料机构的工作和易于排屑。!−车轴主要表面无心磨削用的磨床群。在设计磨床时考虑了不同加工表面的变化和设有适应控制系统。−滚压机床。在垂直托架上液压滚轮架成双布置的情况下采用了多滚轮架的调整装置。为了逐渐消除滚压力,设有背压油缸和控制工作缸内压力的机械系统。滚压机床装有闭锁机构以保证滚压规范的稳定性。主要运翰设备�−辊道。它由间距为毫米、辊数不同的辊系所组成。在精加工和最终加工工段上,辊子承载面包有橡胶∃以防止可能产生的擦伤和压伤。工件沿辊道的移动及其位置的正确性由装在辊道内的光电继电器来控制。−存储架。它是一个能存放�根车轴的步进式输送装置。每个存储架的结构都做成双架式一活动的和固定的。固定架用来存储车轴,活动架在装卸料时用来移送车轴。存储架为液压驱动。!−车床和滚压机床的装料机构。它由安装在机床外部的统一规格的起重器和设于机床上的装料机构所组成。每个起重器均装有托架,托架可以位于机床的下部、中部和上部位置。装料机构有两种位置,沿着机床的中心线和辊道的中心线。装料爪还有《伸出》和《收回》位置。车轴用起重器的Φ形座从辊道上取下,并由托架抬高。同时伸出钩抓爪抓住加工的车轴,并且回转,将车轴送到托架空闲的Φ形座上。然后滑架移到中间位置,将车轴送给装料机抓爪,将加工好的车轴放到辊道上。在下一个车轴送来时重复装卸循环。−无心磨床用的装料器∃图。它由位于磨床旁的起重器:和!、辊道和在起重器间移动的运输小车所构成。运输小车上装有带三个挡板的传动滑板和有两个车轴装放座的开口框架。装卸循环如下,用起重器取下轴坯并将其装入托架内,将加工好的车轴送到起重器上轴坯送到磨床起重器将加工好的车轴送出,同时抓住轴坯将轴坯下放到加工区。磨削后重复这一装卸过程。自动线的工作自动线的工作是从由仓库将轴坯送到准备工段∃见图接受架上时开始的。在接受架上有空位时发出给送轴坯的信号∃一个接受架可放根车轴。轴坯自动从接受架装到横向辊道上,再从这里借助于步进式运输机送去加工端面和基准圆锥面。为了保留有中间储备量∃约根车轴,在机床之间设有倾斜的料槽。端面和基准圆锥面加工完后车轴送到打印压床的装料机上。操作者按轴身上的标记将钢印排好在专门的标记盒内,并开动打印压床。这一工序是在自动线工段工内进行的。借助运输分配器将打好钢印的车轴分到两条独立的生产线上,在每条生产线上,由辊道将车轴送入储存架,车轴或停放这里以便装入储存架内,或继续送到三刀架液压仿形车床的装料器上以加工轴身。车轴的装入储存器或移动均按来自车床的指令进行。如果车床正在加工轴坯,则发出存储架装料指令。如果输送器上没有车轴时,存储架则发出轴坯供加工之用。所有两条生产线的机床与存储架之间都采用这种联络系统。轴身粗加工后,送到地下输送器上,并在车间通道下面送去作轴颈、防半板座、轮座粗加工作业,然后依次送到钻孔车螺纹机床、基准面最终加工的中心孔机床和轴身与两端精加工的液压仿形自动车床。车轴温度稳定后,在两台并排安装的自动磨床上磨削轮座。然后用地下横向输送器移送车轴,回转�。。,将车轴依次送到滚压强化机床、‘轴肩和开槽用的液压仿形车床和轴肩滚压机床上口��敬寨!拼婴�异褂∀卜图#无心磨床的装料器在轴端车螺纹处无心磨削、轴颈和防尘板座磨削之前,也要在专门的设备上进行温度稳定化处理。车轴机械加工的最后一道工序是滚制∃∋(螺纹和最后磨削轴颈)同时也磨削防尘板座端面∗。在这些工序之间,为了消除润滑冷却液液迹,车轴要进行清洗,然后用空气吹净。车轴应在安装于恒温室内的月,−型专用自动检查机上进行的主要几何参数的检查。自动检查机用输送器与自动线和轮对组装工段联系。在送入自动检查机之前,车轴要在中间存储器内保持分钟,以保证整个截面的温度均匀。检查合格的车轴送到磁力探伤台位,废品则送去再次检查。然后合格的车轴由输送器送到轮对组装工段。自动线的维护自动线由操作人员和车间辅助部门的钡理象研吴翻犯欢崛疡寻∀一舜翻阿释颐品撰例洲彩返端众续升∀目睁擎六∀进展吴具日易研攫霹∀口∀澳日布鬓晶创撰,减票,目椒占徽铡撰∀目∀乌日韶令任晶岸塑麟阿绒∀湘∀晨日讲攀创架二侧写翎坦,豁纂∀曰�日异易血拼暴∀∀日口厚酱晶日具巨誉期∀喇褥申书暇吞月皿酬需目哪困人员负责维护。一班共有∀个调整工和个操作工。为了使自动线连续不断地工作,车间辅助部门应保证沿三条独立的管道集中供应乳浊液∃车床及磨床用的和零件清洗及恒温用的,机械化清除车床切屑和无心磨床泥渣,制造易磨备件,并负责刀具的供应。为此,在车间中设有机械间、磨料及工具间、乳浊液集中供应站、仓库等。三、设计和投产初期的经验尽管车轴的生产数量已很多,时间已很长,但为了设计自动线,曾与车辆制造厂一起进一步修订了车轴的几何参数,编制技术条件和改变车轴结构。运转初期的经验证实了全套结构选择的正确性。设备的布置对于自动化生产大型重零件来说是极合理的,因为所需的生产面积最小,邻接设备的停机时间最少,工件的装卸方便。在设计自动线时解决了按统一的工艺过程完成车轴全部加工所需的所有设备的设计问题。这些设备既可以用于整个生产线和个别工段,也可用于车辆制造厂和修∃上接第!页提高了构件质量。因此,这种组织形式特别有利于不稳定的零部件的加工和运送。当然,由于设备费用高、占地面积大,这种形式很可能只适用于零部件数量相当多的小部件结构。−组织各厂单个零部件的集中生产必须要有足够数量的标准化零部件以及解决互换构件的管理问题。这样可以使生产专业化,从而保证高效率。因此,可能会产生的问题是,用适当的托盘向组装厂提供零部件所要求的运输、托盘的回运和厂际之间加工公差的保证。四、结语从客车车体制造中可以看出,车体组理厂的流水生产组织中。采用多刃硬质合金刀片机械夹固刀可以降低刀具制造和应用上的劳动消耗,大大减少生产面积和车间整个刀具管理部门。自动线生产的车轴质量优于车辆制造厂内现行的流水生产的车轴。例如,由于车轴螺纹接头采用塑性变形法成形,强度提高约一倍而滚压轴肩则是提高车轴疲劳强度的有效方法。同时,初期运用的经验也对设计师、操作人员提出了新的课题。这首先涉及到辅助工序,对这些辅助工序也应该象对待主要工序那样加以重视,特别是铁屑和泥渣的清除系统不完善会导致不必要的手工劳动,有时还会导致设备的停机。在达到设计指标时,在自动化生产条件下的车轴制造工时将比现有生产方式减少�。新的工艺过程与操作全盘自动化相结合,可以减少生产工人��人,投资可在�−年内得到回收,生产面积可以减少!�米“。译自苏联《ΧΓ(Η“”。。ΗΙΓϑΚ>ΛΗΓ冷��,又,�∋∀装合理化在设计和工艺上的先决条件应从以下几个方面着手,�−采用拼装结构的方案,应使部件的大小、数量及焊缝总长恰到好处。−通过设备的合理设计和从生产测量技术上的不断检查来保证技术上规定的加工公差。!−利用拼装结构有利于焊缝布置的优点,使焊接法的整个工艺过程实现自动化和半自动化。−降低平整墙板的矫正费用,一是注意构件设计,减小施焊时焊缝纵向应力二是采用机械化矫正方法。摘译自东德∃∃ΜΛΝ主ΛΛΟ(:,ΠΛΛΕΘ,��,又∀,��∋��

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