一種改進的開卷機加工工藝方法

王曉麗

（山西省工業(yè)管理學校，山西 太原 030006）

0 引言

在如今的機械生產中，如何提高零件加工質量和勞動生產率是企業(yè)不斷追求的目標，機械產品質量的優(yōu)劣和機械加工工藝采用的得當與否，直接影響著產品的數量、制造效率、生產成本，最終決定著產品的市場份額，可以說工藝選用的恰當與否直接影響到企業(yè)的發(fā)展。因此，各家企業(yè)經過市場的殘酷競爭，逐漸認識到機械制造加工工藝在產品生產制造中的作用是非常重要的。本文以開卷機為例，介紹了一種改進的加工工藝方法。

1 開卷機的功能

開卷機是帶鋼卷的折卷設備，亦稱為折卷機，其主要形式有轉盤式、箱式、單筒式、雙筒式和雙錐式等。開卷機將縱剪后的帶卷逐漸松開，供給成型生產線中的后續(xù)設備，因而要求它具備以下3個基本功能：

（1）轉動松卷性能：轉動松卷分自由從動轉動松卷和主動轉動松卷兩種，自由從動轉動松卷由成型機組中其余設備牽動帶卷在開卷機主軸上轉動而開卷，該方式使開卷機簡化，但對于表面質量要求較高的帶卷容易造成表面擦傷。而主動轉動松卷可克服這一缺陷，但設備投資增加。

（2）制動性能：可防止輥卷設備突然停機或加減速運轉時帶卷過度放卷，此外還可以通過此性能調整帶卷上的后張力。

（3）防止松彈性能：當帶卷開卷接近完成時，帶卷尾部的彈性變形將產生急劇的回彈松弛現象，因此需要設置滑動的壓頭裝置。

2 開卷機弧板原有的加工工藝

圖1～圖4為鋼卷開卷機的鋼卷支撐部分弧板，每臺設備中有4塊相同的弧板。開卷機芯軸通過4個端面上帶斜度的燕尾槽連接4塊弧板，在卷筒軸尾端連接有旋轉油缸，油缸活塞桿通過卷筒軸中心的拉桿驅動前端四棱軸軸向滑動，從而實現弧板以弧形圓點為圓心的漲縮運動，達到支撐鋼卷的作用。

圖1 開卷機弧板主視圖

圖2 俯視圖

以原有工藝方法制作，其流程如下：鑄造－退火－粗加工－調質－精加工－表面淬火。在這里對以上流程做詳細闡述。

2．1 鑄造

（1）首先制作消失模（以雕料泡沫為原料）：制成泡塑模型，涂掛特制耐高溫涂料，待其干燥，費用約600元，時間約4d。

（2）制作砂箱：制作時間耗費約4d，費用約7 424元。

（3）退火、噴砂處理：制作時間耗費4d，費用為928元。

毛坯的費用約為8 952元，時間為12d。

圖3 左視圖

圖4 局部視圖

2．2 粗加工

（1）銑削：由于零件為4件，其外圓弧半徑一樣，且4件可拼接為一個整圓筒，因此第一步可以選出基準將尺寸為“85”的部分銑削加工后，合整為一個整圓筒。需要工時10d，費用為3 000元。

（2）車床做外圓車削加工：工時2d，費用為600元。

2．3 調質

因調質熱處理后會使工件變形，所以粗加工后先調質。需要工時3d，費用為696元。

2．4 精加工

調質后就可以進行精加工，如鍵槽、螺孔、沉孔，因為淬火后，其表面硬度提高，普通刀具不能完成切削加工，需要特殊刀具，所以一定要先完成加工，雖然也會有熱處理變形，但此時工件的變形不會對使用影響太大，因此外圓弧仍然采用整體加工。需要工時2．5d，費用750元。

2．5 外圓弧的表面淬火

因為工件不封閉所以外圓變形很大。雖然這不影響工件的功能性使用，但對產品的品質會造成一定的影響。需要工時3d，費用870元。

需要注意的是此前一直未對R235部分的加工做說明，由于此部分并不是工件裝配的結合面，因此并不會對產品的使用造成影響，可以不做加工，但對產品的外觀會有影響。如要加工，則需要用成形刀具或多軸聯(lián)動加工中心，這樣費用會大幅度提高，此處不再贅述。

總之，原加工工藝的生產成本為14 868元，加工工時為32．5d。

3 改進后的開卷機弧板加工工藝

經過一段時間的運行，筆者認為原工藝還有待于提高，因此嘗試采用新的工藝方法，以達到節(jié)時、提效的結果。觀察圖1，結合工件在產品中的使用，采用先整體再分解的辦法。

首先購買規(guī)格為Φ580mm×Φ460mm×920mm的45鋼無縫管，然后加工內外徑到Φ570mm×Φ470 mm×900mm，經熱處理后，將整筒用火焰切割出“85”后，分塊銑削加工出190mm×30mm凹槽；下板料規(guī)格為190mm×40mm×900mm，材料為45鋼，放入剛剛銑削好的190mm×30mm凹槽內焊接，最后加工剩余部分。

其工藝流程為：無縫鋼管下料－調質－內外圓粗加工－鍵孔－淬火－火焰分割－銑削－焊接－銑削。

（1）下料：無縫管為Φ580mm×Φ460mm×920 mm，費用為5 700元；45鋼板為200mm×40mm×910 mm，費用為1 026元。共需工時3d（包含購料時間）。

（2）調質：費用為988元，需要工時3d。

（3）粗車內外圓孔：車削圓筒內外徑尺寸到Φ570 mm×Φ470mm×900mm，需要工時1d，費用為300元。

（4）銑削鋼板四周尺寸為190mm×40mm×900 mm，工時0．5d，費用為150元。

（5）鍵槽、螺孔、沉孔的加工：工時為1．5d，費用為450元。

（6）淬火：只作圓筒Φ570mm×Φ470mm×900 mm內外處理，其余不做處理，費用為864元，工時3d。

（7）數控火焰切割“85”：工時1d（包括畫線），費用300元。

（8）銑削190mm×30mm凹槽：工時1．5d（包括畫線），費用為1 800元。（9）焊接（包括焊渣清理）：工時2d，費用為600元。（10）銑削：工時2d，費用為600元，最后用鉸磨機清理所有毛刺。

改進后的工藝生產時間為18．5d，成本為12 778元。

4 結論

通過以上兩種工藝的分析比較，得出以下結論：原加工工藝總費用為14 868元，耗時32．5d；改進后的加工工藝總費用為12 778元，耗時18．5d，比原工藝節(jié)約費用2 090元，節(jié)約工時14d。