【doc】YX-168D数控车床在加工叉车驱动桥壳中的应用
YX-168D数控车床在加工叉车驱动桥壳中
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YX.168D数控车床在
加工叉车驱动桥壳中的应用
宝鸡合力叉车厂(陕西721001)杨宁
传统的驱动桥壳加工采用磨削工艺,效率低,强度 大,周期长,成本高.鉴于此,我厂购置了一台YX一 168D双头全功能数控车床,该型机床在汽车行业已广 泛应用,使用效果良好,但在国内叉车行业应用尚属首 次.由于叉车驱动桥壳与汽车驱动桥壳在结构上存在着 区别,我厂投入试运行经历了一个过程,经过摸索最终 成功实现了叉车驱动桥壳加工以车削代替磨削工艺,驱 动桥壳生产效率大大提高.本文主要就YX一168D双头全 功能数控车床在加工叉车驱动桥壳中的应用作分析探 讨.
1.车床结构及功能
YX-168D双头全功能数控车床结构形式采用卧式三 坐标两轴联动,整体45.铸造斜床身,滑动贴塑导轨, 全封闭防护,自动排屑,集中润滑,设备稳定性好.关 键传动元件采用国际知名品牌,日本NSK轴承,意大 利8工位电动刀架,纵横向均配置高精度直线滑动导轨 副,保证了良好的机床动态性能.主机带两套控制系 统,系统选用日本FANUC—OiTC系统,半封闭补偿控 制方式.机床驱动方式采用中间驱动工件回转,两端尾 座一端固定,一端活动,采用回转顶尖顶上工件后液压 夹紧.工件定位夹紧后,两套控制系统分别控制左,右
两个刀架同时进行切削.
2.应用
用YX一168D双头数控车床加工叉车驱动桥壳(见附 图)时,采用桥壳两端孔12t60.倒角定位,以机床自带 专用回转顶尖顶上桥壳两端孔12t60.倒角后,液压尾座 自动夹紧,以专用复合夹具固定在桥壳琵琶孔处,一方 面起到平衡块作用,另一方面机床中间驱动机构拨动该 复合夹具带动工件旋转来实现切削目的.试加工后,零 件严重不合格.主要问题点:B,c,D,E,F处回转 四z复塑缸槭l冷加工
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面圆度超差,致使尺寸公差超差,形位公差超差,
表
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面 粗糙度值超差.
3.分析
首先对叉车驱动桥壳结构进行分析.叉车驱动桥壳 结构见附图:
叉车驱动桥壳结构简图
在机床上同时加工左,右对称的B,c,D,E,F 处回转面,从附图中看出该零件加工特点如下:桥壳沿 横向中心线为不对称结构,尺寸?处端面相反部分为 桥包;轴向尺寸较长,以3t桥壳为例=1179mm, 且尺寸?处结构为中空结构;纵向按中心线分桥包为 不对称结构,但B,c,D,E,F处回转面为对称结 构;左,右两端B,c,D,E,F处回转面形位公差 和尺寸公差较高;E,F两处要求表面粗糙度值较低, R=1.6/~m;毛坯为铸件,质量较大.
分析知道:加工工件时,由于桥壳结构限制,液压 尾座夹紧工件时由于受轴向力的作用使得桥包处和琵琶 孔处变形大小不一致,工件将产生挠度变形,加工完毕
松开顶尖后,变形反弹,致使B,c,D,E,F处回 转面形位公差超差,越到中间部分径向圆跳动值越大. 为了解决加工面表面粗糙度问题,单方面提高机床 转速仍然解决不了问题,因为零件为不对称结构,工件 高速旋转产生的不平衡将会使得形位公差超差.
尺寸日处表面加工采用山特维克宽度4mm的精车 槽刀切削表面产生严重刀具振纹,并伴有挤压痕迹.振 纹呈螺旋状,宽约4mm,类似非金属切削痕迹.分析知 道,该槽刀使用时应高速精车,而由于结构限制单方面 提高机床转速,会致使工件旋转时失去平衡,导致径向 圆跳动加大.
更换工件加工时,尺寸日,c,D,E,F各处轴
肩加工余量不均匀,有的工件轴肩处没有加工余量.有 三方面原因:一方面尺寸两端孔口定位孔尺寸不一 致,工件定位时中心漂移;另一方面,毛坯粗车时采用 卧式车床车削,各处加工余量不一致,误差累计到一定 程度时会导致某处轴肩没有加工余量;还有一个原因就 是尺寸两端定位孔与机床顶尖的接触面积不够,存 在着虚接触,切削过程中工件产生位移.
4.措施
针对上述问题,采取如下措施:
(1)
规范
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切削工艺参数,包括:机床转速n:300 r/min,背吃刀量0:0.51mm,进给量厂:0.2—
0.3mm,液压尾座夹紧力F:30kN.
(2)琵琶孔处复合夹具增加反变形机构,消除工件 夹紧时的挠度变形.
(3)更改精车槽刀刀片结构.由于工件结构限制在
转速不能单方面提高的情况下,标准槽刀效能不能充分 发挥,在刀片刃口中问增加一处R0.2,0.5mm圆弧, 减小切削时刀刃与工件的接触面积,以消除刀具横向走 刀时产生的振动;同时增大刀片后角,提高排屑性能, 减小挤压,刀片选用山特维克"突破一号"刀片. (4)使用专用刀具和检具严格控制桥壳轴向尺寸M 两端面孔口倒角轴向尺寸和接触面积.
(5)计算尺寸链,绘制毛坯粗车图,明确各粗车部 位加工余量,采用经济型车床粗车毛坯,以保证毛坯尺 寸的一致性.
通过采取以上措施后,彻底消除了影响因素,加工 出了合格的工件.
5.经济性
采用此设备加工叉车驱动桥壳,提高了效率,减轻 了工人劳动强度,降低了制造成本,缩短了加工周期. 经济性分析见附表(以3t桥壳为例).
6.结语
通过该机床在我厂的成功应用,积累了一些数控机 加工双班生产生产节制造成生产周操作
工艺能力/件~(3/min本/元期/min人数/人
4(车床2,
磨削l890534924
磨床2)
以车
36,40l6,l8476390l
代磨
床应用方面的知识.我们认为在以后的数控机床应用中 应注意做好以下几方面的工作:
(1)明确加工零件的加工部位,内容,并确定加工
对象工艺流程.
(2)编排加工工序时,应充分考虑机床的特点,采 用在一次装夹中多工序集中加工的原则,减少装夹次 数,换刀次数,空行程时问,以消除不必要的定位误 差;采用按刀具划分工序的原则,即用同一把刀具加工 工件所有应用该刀具加工的部位后,再换第二把刀具继 续加工.
(3)确定生产节拍.数控机床通常不是单独的使 用,通常是与其他机床联合起来组成加工单元,不合理 的工艺编排导致各机床的生产节拍不匹配,有可能形不 成节拍化生产.
(4)夹具
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
尽可能采用组合夹具,必要时才采用 专用夹具.
(5)刀具具有较高的强度和寿命,配备新型高效的 刀具.在可能的范围内,使工件的形状,尺寸标准化, 从而减少刀具的种类,实现不换刀或少换刀,以缩短准 备和调整时问.使刀具规格化和通用化,以减少刀具的 种类,便于刀具管理.尽可能采用可转位刀片,磨损后 只需要更换刀片,增强了刀具的互换性.
(6)根据实际需要选择合理的数控机床精度指标, 主要是定位精度和重复定位精度.定位精度和重复定位 精度综合反映了各轴各运动元件的综合精度,尤其是重 复定位精度反映了该控制轴在行程内任意定位点的定位 稳定性.
(7)选择合理的数控系统.随着数字技术的发展, 数控系统功能比较强大,价格差异也比较大,应根据实 际情况选择性价比合理的数控系统,使其效能得到最大 程度发挥.《(收稿日期:20070624) 轧板l冷加工!塑囵
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