大行程導(dǎo)軌磨床多件加工效率的提升

山東威達(dá)重工股份公司總工藝師 張道東

大規(guī)格磨床多件加工方案

多件加工，在龍門刨床和龍門銑床等粗、半精加工中使用普遍，可是在龍門磨床中未有使用，原因有以下幾個(gè)：

（1）由于磨床是精加工設(shè)備，要求切削余量小，這樣多個(gè)零件的磨削就要求所有的零件的尺寸統(tǒng)一性要好，可是零件導(dǎo)軌為了提高壽命基本都是需要淬火處理，經(jīng)過淬火處理的導(dǎo)軌表面變形具有無規(guī)則性，需要磨削的導(dǎo)軌表面千差萬別，例如下文中提到的零件（底座）導(dǎo)軌的表面，淬火后的變形量，最大的可以達(dá)到1.5mm，最小的只有0.1mm。

（2）多個(gè)工件在找正時(shí)比較困難，因?yàn)橐蠖鄠€(gè)零件的位置誤差不大于0.1mm，對(duì)于超過3個(gè)以上的零件，十分的困難。

（3）零件的導(dǎo)軌是有形狀要求的，要求每個(gè)零件的形狀都達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求，不太可能。

（4）規(guī)格大的導(dǎo)軌磨床如果加工單個(gè)尺寸小的導(dǎo)軌，需要經(jīng)常地更換零件的加工位置，防止大規(guī)格磨床導(dǎo)軌的局部磨損。

由于以上列舉的多種原因，零件導(dǎo)軌的磨削基本采用的是單個(gè)磨削的方式，規(guī)格大的導(dǎo)軌磨床往往開工不足，規(guī)格小的導(dǎo)軌磨床往往難以滿足生產(chǎn)的需要，為了充分發(fā)揮大規(guī)格磨床的優(yōu)勢，我們采用了大規(guī)格磨床多件加工的方案，下面舉出一個(gè)具體的零件加工實(shí)例敘述具體的工藝過程。

本文中具體的實(shí)例是立式加工中心XH715的底座，此零件為立式加工中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，代表性強(qiáng)，如圖1所示，此零件需磨床加工6個(gè)表面，分別是導(dǎo)軌的水平面1、面2，立面3、面4和下滑面5、面6。

圖1

底座的長度是1430mm，我公司的導(dǎo)軌磨床MK5225（見圖2）工作臺(tái)長10000mm，為了便于裝夾零件和測量，每次裝零件5個(gè)。

圖2

第一步每個(gè)底座分別找正，找正的方法和底座單個(gè)加工時(shí)一樣，5個(gè)底座相互之間位置不要求。

第二步，底座找正后，首先用直徑700mm的臥式磨頭粗磨底座的水平導(dǎo)軌面1和面2，由于此磨床配有光柵，方便于檢測此兩面的共面，根據(jù)差值將高的面反復(fù)磨，直到達(dá)到要求。這個(gè)時(shí)候零件由于粗磨產(chǎn)生了熱變形，不便于繼續(xù)加工，我們停止此底座的加工，等待底座的冷卻。在此底座冷卻的同時(shí)我們開始加工第二個(gè)底座，加工的位置和第一個(gè)零件相同，使用的砂輪也一樣，第二個(gè)零件加工到位，處于冷卻狀態(tài)，加工第三個(gè)底座，然后依次加工第四和第五個(gè)底座。

第三步，使用機(jī)床右側(cè)的砂輪直徑600mm萬能磨頭粗磨第一個(gè)底座的導(dǎo)軌側(cè)面3，達(dá)到要求，讓第一個(gè)底座冷卻，開始粗磨第二個(gè)底座面3，達(dá)到要求，依次粗磨后面的三個(gè)底座面3。

第四步，調(diào)整萬能磨頭的角度，粗磨第一個(gè)底座的導(dǎo)軌側(cè)面4，達(dá)到要求，讓第一個(gè)底座冷卻，開始粗磨第二個(gè)底座面4，達(dá)到要求，依次粗磨后面的三個(gè)底座的面4。

第五步，更換萬能磨頭的砂輪為正直徑160mm碗形，粗磨第一個(gè)底座導(dǎo)軌的下滑面5，保證面5于水平面1的平行度不大于0.05mm，由于碗形砂輪為干磨削，熱量大，如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌熱變形，停止加工第一個(gè)底座，可以加工第二個(gè)底座的面5，依次往后推，等到最后一個(gè)加工完畢，第一個(gè)溫度也降了下來。

第六步，用與上面第五步相同的方法加工底座的面6。

第七步，方法同第二步，調(diào)整砂輪的速度和工作臺(tái)的進(jìn)給量，半精磨第一個(gè)底座的水平導(dǎo)軌面1和2，達(dá)到要求。

第八步到第十一步方法同第三步到第六步，調(diào)整砂輪的速度和工作臺(tái)的進(jìn)給量，半精磨第一個(gè)底座到第五個(gè)底座的面3、面4、面5、面6達(dá)到要求。

第十二步到第十六步同第七步到第十一步，所有半精磨改為精磨，此臺(tái)機(jī)床配置是FANUC31i，可以實(shí)現(xiàn)凹凸磨削，確保每個(gè)零件的導(dǎo)軌形狀。

多件加工與單個(gè)加工對(duì)比分析

下面分析此種工藝與單個(gè)加工方法的區(qū)別，假設(shè)是相同的一個(gè)操作工人，他所有相同操作內(nèi)容的時(shí)間一樣。

1.零件單個(gè)加工時(shí)間

（1）粗加工底座的找正為40min，每個(gè)表面加工后的冷卻時(shí)間是15～35min，總計(jì)大約100min，更換砂輪的時(shí)間為25min，所有表面的粗加工時(shí)間為120min，粗加工總計(jì)時(shí)間為285min。

（2）半精加工底座的找正為30min，每個(gè)表面加工后的冷卻時(shí)間是25～35min，總計(jì)大約120min，更換砂輪的時(shí)間為25min，所有表面的半精加工時(shí)間為100min，加工總計(jì)時(shí)間為275min。

（3）精加工底座的找正為40min，每個(gè)表面加工后的冷卻時(shí)間是25～35min，總計(jì)大約120min，更換砂輪的時(shí)間為25min，所有表面的精加工時(shí)間為180min，精加工總計(jì)時(shí)間為365min。

（4）一個(gè)底座的總加工時(shí)間是285+275+365=925min。

2.五個(gè)零件一起加工時(shí)間

（1）粗加工底座的每個(gè)找正為40min，五個(gè)零件總計(jì)大約200min，更換砂輪的時(shí)間為25min，所有表面的每個(gè)零件粗加工時(shí)間為120min，五個(gè)零件粗加工總計(jì)時(shí)間為600min，時(shí)間總計(jì)825min。

（2）一個(gè)零件所有表面的半精加工時(shí)間為100min，五個(gè)半精加工總計(jì)時(shí)間為500min，更換砂輪的時(shí)間為25min，時(shí)間總計(jì)525min。

（3）一個(gè)零件所有表面的精加工時(shí)間為180min，五個(gè)零件精加工總計(jì)時(shí)間為900min，更換砂輪的時(shí)間為25min，時(shí)間總計(jì)925min。

（4）五個(gè)零件的總加工時(shí)間是：粗加工825min+半精加工525min+精加工925min=2275min。每個(gè)零件分配的時(shí)間是2 275/5=455min。

分析以上兩種情況，現(xiàn)在和以前相比（925－455）/925=50.8%，可見效率提高50.8%。我們正積極推廣此種方法，希望對(duì)從事精加工的企業(yè)有所啟發(fā)。