輥壓機(jī)軸承座加工工藝優(yōu)化改進(jìn)

孫井剛

1 前言

輥壓機(jī)是一種高效節(jié)能的粉磨設(shè)備，廣泛應(yīng)用于水泥生料和熟料的粉磨。輥壓機(jī)軸承座主要用于承載軸承、支承輥?zhàn)樱滟|(zhì)量直接影響著軸承的使用壽命和輥壓機(jī)的運(yùn)行效果。

輥壓機(jī)軸承座分為固定軸承座和浮動(dòng)軸承座，輥壓機(jī)固定軸承座見圖1，浮動(dòng)軸承座見圖2，軸承座焊接水套后的剖視圖見圖3。雖然輥壓機(jī)固定軸承座和浮動(dòng)軸承座的加工面積有所不同，但其加工工序相同。其加工一般包括以下八道工序：軸承座加工內(nèi)孔、挖水槽（工序1）→鏜鉆水孔（工序2）→熱裝襯套（工序3）→焊接襯套（工序4）→振動(dòng)時(shí)效處理（工序5）→精車內(nèi)孔、端面（工序6）→鏜銑四周端面（工序7）→鉆孔（工序8）。如何科學(xué)、合理地執(zhí)行好每一道工序，保證每道工序的有序銜接，是保證輥壓機(jī)軸承座加工質(zhì)量的基礎(chǔ)。我公司在傳統(tǒng)工序的基礎(chǔ)上，對(duì)輥壓機(jī)軸承座加工工序進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，改進(jìn)后的加工工藝既提高了工作效率，又降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了較好的優(yōu)化改進(jìn)效果。

圖2 浮動(dòng)軸承座

圖3 軸承座焊接水套后的剖視圖

2 輥壓機(jī)軸承座加工工藝改進(jìn)前后對(duì)比

2.1 輥壓機(jī)軸承座傳統(tǒng)加工工藝

（1）軸承座加工內(nèi)孔、挖水槽（工序1）：先粗車軸承座正面（圖1）、內(nèi)孔，加工完成后，吊裝翻轉(zhuǎn)、裝夾找正；再粗車軸承座背面，精車軸承座內(nèi)孔、精加工內(nèi)孔挖水槽。加工后，軸承座的正、背面粗車后均留有4mm左右的加工余量。

圖1 固定軸承座

（2）精車內(nèi)孔、端面（工序6）：先精車軸承座正面（圖1），精加工完成后，進(jìn)行第二次吊裝翻轉(zhuǎn)，此時(shí)精車后的軸承座正面已翻轉(zhuǎn)至最下面。機(jī)床操作人員以此精車后的端面作為后續(xù)精加工的基準(zhǔn)面，進(jìn)行第二次裝夾找正，裝夾找正完畢后，再進(jìn)行軸承座內(nèi)孔的精車以及端面的精車，至此，軸承座的全部粗車、精車工序完畢。

（3）鏜銑四周端面（工序7）：以“工序6”精車后的端面為基準(zhǔn)面，在數(shù)控銑床上進(jìn)行裝夾找正，裝夾找正完畢后，在數(shù)控銑床上精銑軸承座的4個(gè)側(cè)面至圖紙尺寸要求。

2.2 輥壓機(jī)軸承座改進(jìn)加工工藝

（1）軸承座加工內(nèi)孔、挖水槽（工序1）：不進(jìn)行軸承座正、背面粗車、吊裝翻轉(zhuǎn)及第二次裝夾找正，直接對(duì)進(jìn)廠軸承座毛坯件進(jìn)行裝夾找正，僅精車軸承座內(nèi)孔和內(nèi)孔挖水槽。

（2）精車內(nèi)孔、端面（工序6）：先精車軸承座正面（圖1），作為后續(xù)精加工的基準(zhǔn)面，此時(shí)，軸承座保持裝夾不動(dòng)，再進(jìn)行軸承座的內(nèi)孔精車，上述兩道精車加工完成后，軸承座的精車工序即全部完畢。不再進(jìn)行軸承座背面精車、吊裝翻轉(zhuǎn)和第二次裝夾找正。

（3）鏜銑四周端面（工序7）：以“工序6”精車后的一個(gè)端面作為基準(zhǔn)面，在數(shù)控銑床上進(jìn)行裝夾找正，裝夾找正完畢后，精銑軸承座的4 個(gè)側(cè)面及此時(shí)軸承座的上端面（此端面原在立車上進(jìn)行加工，改進(jìn)后，工藝調(diào)整為在數(shù)控銑床上進(jìn)行加工）。

除“工序1”、“工序6”、“工序7”外，其他工序未作變更。

2.3 輥壓機(jī)軸承座加工工藝改進(jìn)前后對(duì)比

固定軸承座加工如圖4所示，固定軸承座焊接水套前的內(nèi)孔加工如圖5所示。

圖4 固定軸承座加工

圖5 固定軸承座焊接水套前的內(nèi)孔加工

（1）“工序1：軸承座加工內(nèi)孔、挖水槽”對(duì)比：改進(jìn)后的加工工藝按照軸承座進(jìn)廠后的毛坯件找正，僅精車內(nèi)孔、挖水槽，取消了軸承座左、右端面的粗加工。此道工序改進(jìn)后，提高了軸承座的加工效率，降低了機(jī)床操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，省去了機(jī)床等待第二次吊裝翻轉(zhuǎn)、機(jī)床裝夾找正的輔助作業(yè)時(shí)間，節(jié)省了近一半的加工時(shí)間，消除了多次吊裝翻轉(zhuǎn)工件帶來的安全隱患。

（2）“工序6：精車內(nèi)孔、端面”對(duì)比：改進(jìn)后的加工工藝取消了軸承座背面的精車，只進(jìn)行軸承座正面精車，且此加工面作為后續(xù)軸承座加工的基準(zhǔn)面，軸承座背面的精車在后續(xù)鏜銑工序中完成。此工序的改進(jìn)提高了軸承座的加工效率，降低了機(jī)床操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，省去了無效的機(jī)床等待二次吊裝翻轉(zhuǎn)、機(jī)床裝夾找正的輔助作業(yè)時(shí)間，安全隱患少。

（3）“工序7：鏜銑四周端面”對(duì)比：立車在加工中空四方形工件時(shí)，刀具的運(yùn)行方式與銑床不同，大部分位置刀具均未切削到工件，處于空刀行程。改進(jìn)后的此道工序主要是用數(shù)控銑床精銑軸承座的4 個(gè)側(cè)面，數(shù)控銑床擁有盤銑刀，加工接觸面積大、效率高，利用“工序7”的裝夾找正，精銑“工序6”中未加工的端面，此工序調(diào)整未增加工件的二次裝夾和吊裝翻轉(zhuǎn)，總體加工時(shí)間變動(dòng)不大。

2.4 輥壓機(jī)軸承座加工工藝改進(jìn)后的應(yīng)用效果

使用改進(jìn)后的加工工藝進(jìn)行輥壓機(jī)軸承座加工時(shí)的照片見圖6，焊接水套前，加工后的照片見圖7，精車工序完畢后的照片見圖8，整體加工完畢后的照片見圖9。

圖6 使用改進(jìn)后的加工工藝進(jìn)行輥壓機(jī)軸承座加工時(shí)的照片

圖7 軸承座焊接水套前加工后的照片

圖8 精車工序完畢后的照片

圖9 軸承座整體加工完畢后的照片

3 輥壓機(jī)軸承座加工工藝改進(jìn)創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 工序銜接緊湊，分工更明確

改進(jìn)后，在焊接水套前，取消了軸承座兩個(gè)端面的粗車加工，同時(shí)也減去了第二次吊裝翻轉(zhuǎn)、裝夾找正。精加工工序只保留一個(gè)端面的精車，精車后的端面作為軸承座后續(xù)精加工的基準(zhǔn)面，另一個(gè)端面在銑床精銑工序中加工完成。立車加工中空四方形工件時(shí)，大部分位置都是空刀行程，改用數(shù)控銑床精銑加工，切削面積大、加工效率高，用立車加工軸承座端面并非優(yōu)選。

3.2 減少吊裝翻轉(zhuǎn)次數(shù)，提高機(jī)床工作效率

改進(jìn)后，在焊接水套工序及精加工工序各減少了一次吊裝翻轉(zhuǎn)、裝夾找正，減少了無效的機(jī)床等待輔助作業(yè)的時(shí)間。

3.3 減少了機(jī)床第二次裝夾找正次數(shù)

改進(jìn)后，在軸承座的兩次立車加工工序中，取消了第二次的工件裝夾找正。工件的每次裝夾找正，機(jī)床操作者均需中斷機(jī)床操作，調(diào)整工件編程次數(shù)，易出現(xiàn)誤操作和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入，造成加工質(zhì)量問題。

3.4 減少了吊裝翻轉(zhuǎn)次數(shù)

改進(jìn)后，減少了吊裝翻轉(zhuǎn)、倒運(yùn)、機(jī)床裝夾找正的次數(shù)，從而降低了起重人員及機(jī)床操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和吊裝倒運(yùn)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。大型工件的每次吊裝翻轉(zhuǎn)都伴有安全隱患，以年產(chǎn)30 臺(tái)輥壓機(jī)計(jì)算，原加工工藝吊裝翻轉(zhuǎn)次數(shù)為960 次，改進(jìn)后的加工工藝吊裝翻轉(zhuǎn)次數(shù)降低為480次，極大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和安全隱患。同時(shí)，提高了機(jī)床的有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，降低了能耗，減少了設(shè)備損耗。

4 應(yīng)用效果

表1是以180-160常規(guī)輥壓機(jī)軸承座加工為例進(jìn)行的工時(shí)統(tǒng)計(jì)匯總，“工序1”總計(jì)節(jié)約工時(shí)62×2=124h，“工序6”總計(jì)節(jié)約工時(shí)7×2=14h，“工序7”比改進(jìn)前增加工時(shí)16×2=32h，總計(jì)1臺(tái)180-160輥壓機(jī)的軸承座加工時(shí)間可減少124+14-32=106h，加工效率提升13%。

表1 180-160常規(guī)輥壓機(jī)單個(gè)軸承座統(tǒng)計(jì)加工工時(shí)匯總，h

輥壓機(jī)軸承座加工工藝改進(jìn)后，加工工序與機(jī)床操作連接更加緊密，大幅提高了機(jī)床加工效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了吊裝、裝夾找正的等待時(shí)間，降低了吊裝倒運(yùn)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。