簡析銑床加長支座的改進及其應用
2017-6-26 來源：中國有色（沈陽）泵業有限公司 作者：王延斌
摘要:隔膜泵零件種類繁多，現有設備的加工范圍和加工能力受機床本身限位制約，所以總會遇到一些工件尺寸超行程的加工難題，為了完成長軸類零件的銑削工序，我們用銑床加長支座拓寬了立式銑床的加工范圍，在最低成本下有效的解決了超行程工件的加工問題，并且取得了良好的使用效果。
關鍵詞：工裝；銑床；加工范圍
１.概述
在零件的生產過程中，由于設備自身存在加工限位，許多零件在滿足設備的其它加工條件時，卻無法實現在此類設備上加工，進而需要在加工范圍更大的設備上加工，無形中增加了零件的加工成本 。通過工裝治具或工藝措施，可以解決部分零件的上述問題。在保證了產品的正常生產的同時，又可以控制零件的加工成本，同時也不會增加其它設備的加工負荷，特別是一些批量件，會有更顯著的效果。這就是利用小創新，實現大價值的一種體現。
２.思路分析
中國有色（沈陽）泵業有限公司（以下簡稱泵業公司）生產的長螺栓、介桿、活塞桿等零件在加工六方、扁或鍵槽時，由于超出銑床的加工范圍，必須在１３０鏜床 進 行 加 工。現 通 過 設 計 一 種 銑 床 加 長 支座，如圖１所示，使立銑、萬能銑工作臺有效加工長度延伸，進而擴大銑床的加工范圍，可以實現銑床加工上述零件。
圖１ 加長支座三維圖
３.實施方案分析
（２）為了保證工作臺的平行度要求，前端定位基面必須與后端工作基面平齊，保證裝配時，支座工作基面與銑床工作臺高度一致；即 Ｈ＝Ｈ１。
（３）實用機械加工工藝手冊中要求，工作臺同軸度要求精度＜０．０１ｍｍ。為了能夠保持加工軸類零件時，工作臺軸線與加長支座軸線保持在同一直線上，前后兩端的定位鍵槽寬度尺寸及位置度有一定要求，通過定位鍵與前端鍵槽的定位，保證支座與工作臺的中心線位置一致，后端鍵槽與分度頭（或頂尖座）定位鍵定位；通過數控機床精銑鍵槽，能夠達到同軸度要求。
（４）上端及側壁共６處 Ｍ１２螺栓把合，保證了支座在零件加工時的穩定性，減少了因零件長度過長而導致零件顫動對零件加工質量的影響。加長支座裝配見圖２。
圖２ 加長支座裝配／ｍｍ
４.強度研究的方法
機器的受力情況只有在真實機器上進行測定，但是隨著人們的不斷實踐，逐漸積累經驗，就有可能忽略某些次要因素，針對其主要因素進行模擬分析研究。即使在機器還沒有制造出來以前，可以先采用不同的材料，按照不同的比例尺寸制作模型，并且可以在模型上逐個地加以某些載荷，以查明各種載荷對機器受力情況的影響。模型的制作和加載都比較方便。根據模型 試驗的結果可以改進機器的結構。通過更多的實踐，人們積累了豐富的經驗，就有可能采用一定的假設簡化機器結構及其承載情況，然后采用比較近似的理論分析方法進行強度計算。但是由于被簡化后的計算方案與機器的真實受力情況總有一定的差別，而且通常采用的簡單算式往往只是近似的，所以理論計算常常需要有相應的試驗研究來校核。對于某些受力情況復雜的機器零部件，理論計算中還需引進試驗系數，全部或者部分地采用經驗數據。
５.強度參數計算
在交變載荷的作用下，應力集中有很大的危險性。大量的疲勞破壞都是與圓角半徑過小、表面劃傷、孔以及其他高的應力集中源有關。與靜強度不同，疲勞強度具有極為明顯的局部特性，這就說明應力局部增高，材料的點缺陷有很大的影響。
經過Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ三維仿真模擬軟件測試后，上端及側壁共６處 Ｍ１２螺栓把合提供的壓力強度滿足工作時強度要求范圍內，可以使用。
５．２ 機械性能測試
在很接近實際工作條件下進行模擬實驗研究是確定零件疲勞極限的最精確的方法。試驗時在萬能或者專用疲勞試驗機上進 行的。為了確定疲勞強度，我們對６～２０個試樣進行試驗。在必須得到統計評估值的時候，被試驗試 樣 應該增加 到 幾十個。但是，實際元件的試驗研究并不總是可能的，而且是不合適的。在這種情況下，要進行試樣試驗，模擬實型零件危險區的應力狀態，模擬應力集中源、絕對尺寸、工藝、復層、溫度、介質等方面應盡可能地接近實際工作條件。通過對材質沖擊試樣和拉伸試樣的研究，材質選擇負荷測試標準，可以使用。
６.預期成果
（１）降低了零件的加工成本；以 Ｄ４００／９型隔膜泵為例，超行程高強螺栓合計２０余根／臺，活塞桿３根／臺估算約降低成本５ ６００元／臺，按年產５０臺估算約節?。玻福埃埃埃霸：侠淼慕档土吮脴I公司的生產成本。
（２）更深層意義在于可減輕數控１３０鏜的生產負荷，為更多的創造價值提供了優越的條件。
（３）活塞桿等工件加工周期長，在現有的工期內可以節省等待 １３０Ｔ 銑扁時間，拒絕大設備干小活的生產思路，更快更好的完成生產計劃，提高計劃完成率。此支座現已應用于大型隔膜泵高強定位長螺柱的六方加工中；通過使用過程中的觀察，零件加工后的尺寸符合圖紙要求，此項目已達到了預期的成果。
７.相近實例應用
（１）泵業公司現有設備：萬能銑、立銑配備加長支座可以加工超行程螺栓、活塞桿等；
（２）泵業公司現有設備：１６０Ｔ 配備輔工作臺可以連續裝卡２件左中右腔體等增大加工范圍；
（３）泵業公司現有設備：數控曲軸磨床配備改造卡盤可以免配盤磨削；
（４）泵業公司現有設備：車銑組合機床配備旋轉工作臺可以加工除曲軸外其它鏜序工件，拓展加工范圍。
８.結語
在現有設備的基礎上通過改造可以拓展設備的加工范圍，對離散型制造企業有這很大的實用效益，（批量生產的轉機也會起到很大作用）。此項目的實施成功，解決了長度在８００～１ ２００ｍｍ（部分工件規格可增加至１?。常埃埃恚恚┓秶鷥乳L螺柱、介桿、活塞桿的六方、扁或鍵槽在銑床不能加工 的問題，降低了產品的加工成本同時減輕了數控１３０鏜的生產負荷。同時也為其他超行程工件的加工提供了思路和方法，對加工生產有重要意義。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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