棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)牽伸變換齒輪搖臂工藝改進(jìn)

毛 政

(經(jīng)緯智能紡織機(jī)械有限公司，山西 晉中 030601)

0 引言

隨著市場競爭日益激烈，紡織企業(yè)客戶對棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。近年來，筆者公司在提升棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率方面做了大量的探索實(shí)踐。筆者就棉紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)牽伸變換齒輪搖臂加工工藝改進(jìn)進(jìn)行分享。

1 加工現(xiàn)狀

JWF1579-3708型牽伸變換齒輪搖臂是JWF1579型細(xì)紗機(jī)牽伸傳動(dòng)部件的主要零件，結(jié)構(gòu)見圖1。該零件材料為HT200，屬于鑄鐵類，較易切削；形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝夾定位較困難；尺寸公差與形位公差要求較高，加工難度較大。

圖1 JWF1579-3708型牽伸變換齒輪搖臂結(jié)構(gòu)

JWF1579-3708型牽伸變換齒輪搖臂的機(jī)械加工工藝為：粗車D-D視圖下端面、粗鏜φ52H7孔(六角車床)→車D-D視圖上端面、粗鏜φ62H7孔(六角車床)→精車D-D視圖上端面，精鏜φ52H7，φ55 mm孔，φ62H7孔(六角車床)→精車D-D視圖下端面(車床)→以φ52H7孔及端面定位銑基準(zhǔn)面B(立銑)→銑φ110 mm兩端面(立銑)→以φ52H7孔及端面定位鏜φ80H8孔(鏜床)→銑缺口(立銑)→加工螺紋(鉆床)。

該零件加工工藝流程繁瑣、周期長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。究其原因，主要是由于φ62H7孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度、φ80H8孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度波動(dòng)較大。因此，提高該零件的產(chǎn)品加工質(zhì)量迫在眉睫。

2 工藝方案的改進(jìn)

2.1 改進(jìn)一

由于φ80H8孔與基準(zhǔn)面B是以φ52H7孔定位，分兩道工序在立式銑床與鏜床上分別加工，而φ80H8孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度是間接通過φ52H7孔來保證的，兩次裝夾、兩次定位容易產(chǎn)生因重復(fù)裝夾引起的定位誤差。同時(shí)，零件流轉(zhuǎn)周期較長，在流轉(zhuǎn)過程中難免存在磕碰劃傷問題，影響加工質(zhì)量。

為了減少以上因素對該零件加工質(zhì)量的影響，采用工序集中原則[1]，即使每個(gè)工序中包含盡可能多的工步內(nèi)容，從而使工序數(shù)減少，夾具數(shù)和工件安裝次數(shù)相應(yīng)減少。工序集中有利于保證各加工面之間的相互位置精度要求，節(jié)省裝夾工件時(shí)間，減少工件搬動(dòng)次數(shù)。同時(shí)，數(shù)控車床傳動(dòng)鏈短，剛度高，可通過軟件對加工誤差進(jìn)行校正和補(bǔ)償，從而確保零件加工精度高、尺寸一致性較好。在改進(jìn)該零件加工工藝方案時(shí)，使用數(shù)控車床代替普通加工設(shè)備，一次裝夾、一次定位完成φ52H7，φ55 mm，φ62H7孔以及基準(zhǔn)面B的加工內(nèi)容，避免多次裝夾誤差對該零件質(zhì)量的影響。這些尺寸間的相互位置精度是由數(shù)控車床直接保證的[2-3]，因此φ62H7孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度得到有效保證。

改進(jìn)后，該零件機(jī)械加工工藝為：夾D-D視圖下側(cè)φ88 mm外圓，車端面、車基準(zhǔn)面B、鏜φ52H7，φ55 mm，φ62H7孔(數(shù)控車床)→車φ88 mm另一端面(車床)→銑φ110 mm外圓兩端面(立銑)→銑缺口(立銑)→定位φ62H7孔及端面，鏜φ80H8孔(鏜床)→加工螺紋(鉆床)。

經(jīng)過工藝試驗(yàn)，該零件基準(zhǔn)面B與φ52H7孔的相互位置精度顯著提高，在后序工序中以φ52H7孔定位加工φ80H8孔，φ80H8孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度也有明顯提高。

2.2 改進(jìn)二

采用新工藝后，雖然φ62H7孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度、φ80H8孔相對于基準(zhǔn)面B的垂直度質(zhì)量有了顯著提升，但是φ52H7和φ55 mm孔經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因余量不勻而導(dǎo)致的“黑皮”問題，即未被加工到而留下鑄造底漆。

經(jīng)研究分析發(fā)現(xiàn)，在加工φ52 mm和φ55 mm孔時(shí)，是以D-D剖視圖下側(cè)φ88 mm外圓定位的，該零件毛坯已將主視圖50°以及31 mm尺寸左側(cè)面鑄造成型，D-D視圖底面φ88 mm外圓并非為整圓而是一段圓弧，裝夾零件時(shí)沒有足夠的空間可以調(diào)整，不易校正且加工過程中工件高速轉(zhuǎn)動(dòng)易出現(xiàn)跳動(dòng)問題，故以此毛坯外圓定位加工孔的質(zhì)量會(huì)受到影響。

針對這一問題，將D-D視圖底面φ88 mm外圓由原來的毛坯圓弧變?yōu)檎麍A，為裝夾零件提供足夠的調(diào)整空間。經(jīng)過驗(yàn)證，加工過程中出現(xiàn)的黑皮問題得到了明顯改善，該零件的加工質(zhì)量也有了進(jìn)一步提高。

3 改進(jìn)效果

生產(chǎn)實(shí)踐表明，改進(jìn)后的工藝方案效果明顯，有以下特點(diǎn)。

a) 通過工序集中，縮短了工藝流程，簡化了車間生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作；減少了零件的裝夾次數(shù)，降低了零件重復(fù)裝夾的定位誤差，提高了表面間的相互位置精度；減少了零件在流轉(zhuǎn)過程中的磕碰劃傷問題；在提高零件加工質(zhì)量的同時(shí)，提高了零件的加工效率。

b) 使用數(shù)控車床加工，提高了零件加工尺寸的一致性及加工精度；通過調(diào)整該零件毛坯結(jié)構(gòu)，提高了該零件的裝夾穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高了零件的加工質(zhì)量。

4 結(jié)語

JWF1579-3708型牽伸變換齒輪搖臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，加工難度大，筆者采用工序集中原則，縮短了工藝流程，改善了零件毛坯結(jié)構(gòu)，減少了零件的裝夾次數(shù)，加快了生產(chǎn)速度，縮短了生產(chǎn)周期，避免了零件多次裝夾的誤差，提高了零件在加工過程中裝夾的穩(wěn)定性，解決了“黑皮”問題，保證了加工精度以及產(chǎn)品一致性。改進(jìn)后的加工工藝在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，提高了零件的加工效率，具有較好的應(yīng)用前景。