简介

一、轴承加功效率题目 　　

今朝，通用型数控机床出厂准则设置附件为三爪自释怀手动卡盘、手动尾座。在临盆经由中，工件装夹、尾座套筒挪动和顶紧零件都需求靠手动终了。据笔者测算，就今朝的通用型数控机床来讲，批量加工一个轴承零件表里圈平衡需求85秒，个中装夹零件的帮忙工夫约为60秒。装夹经由完整由手工终了，主动化水平低，加工者糜费洪量的处事工夫，用功成本大，无疑增多了企业的临盆成本，低落了商场比赛力。

2.数控车床技改项目体例

筛选六台数控车床对装夹部份实行变革。

　　（1）主轴夹紧部件变革。对个中四台CAKdi数控车床实行了主轴尾端、前端两部份变革，用于加工轴承内孔的装夹。机床主轴尾端主借使增多气压夹紧缸平和动元件，将增加的法兰盘平和压夹紧缸毗连，为夹具的夹紧和伸开供应动力。机床主轴前端主借使取下三爪自释怀卡盘，将主轴前端的法兰盘和整套夹具毗连欺诈气动夹紧缸和夹具之间的拉杆毗连来测验夹具夹紧和松开的行为，总体变革图如图1所示。筛选四台数控车床的目标是探测对变革后的车床加工轴承内孔的稳固性。 　　（2）尾座的变革。对其它两台CAK数控车床的手动尾座加装气缸来鞭策尾座测验主动顶紧，用于加工轴承外圈外径。一样，筛选两台数控车床的目标也是探测对变革后的车床的加工轴承外径的稳固性。

　　（3）气压节制系统变革：增多夹紧反转缸、尾座的气压系统，为主动夹紧、顶紧供应动力。

　　（4）电气部份的变革：欺诈原有的数控系统节制电路来测验汽缸夹紧缸电磁阀和尾座汽缸电磁阀的行为。

　　屡屡工件装夹后，气动自释怀夹紧夹具平和压夹紧缸之间的拉杆主动对工件夹紧，同时，气压尾座主动顶紧芯轴，周全经由完整由主动节制，提高了车床装夹工件的效率。

　　三、机床变革办法 　　1.主轴夹紧部件变革

　　（1）弹簧筒夹释怀夹紧机构安排。弹簧筒夹释怀夹紧机构安排重要囊括夹筒和夹详细两部份，如上页图2所示。

　　依据轴承加工零件以轴线、对称中间为工序基准的特征，采纳释怀夹紧机构。弹簧筒夹做为释怀夹紧机构，由除外圆柱面为定位基准线装夹工件的弹簧夹头形成，其重要元件为弹性夹筒。将弹性夹筒安排成一个锥型套筒，表面开出4～6条轴向槽，在布局上分红卡爪A、簧片B和导向部份三个部份。当筒夹以后拉时，夹详细的锥套将迫使夹筒沿径向萎缩变形，从而使工件外圆释怀被夹紧。

　　工件除外圆柱面做定位基准并在圆孔中定位。为了简化布局，其定位元件和夹紧元件被加工成一个总体，装于夹详细内。为保证工件轴向定位精度，工件的外圆与端面测验联合做为定位基准面，将工件的端面做为重要定位基准面。筒夹的外锥角取29°，与筒夹协做的夹详细内锥角取30°，用于增大锥面来往面积，以便更的确地释怀。

　　筒夹采纳弹簧钢65Mn材料，具备强度高、耐磨损、弹性好、受热变形小的特征，热处置后的头部材料硬度到达HRC55～60，尾部的薄壁和导向部份硬度到达HRC40～45，恰当本次技巧变革请求。夹筒安排终了后，为了保证夹筒与主轴的同轴水平，经由表面精磨后，夹持表面安设后在数控车床上精车一刀。夹详细安排时采纳主轴端面和花盘毗连的安排计划，将尾部和车床的主轴法兰毗连，在材料上采纳了轴承钢GCr15，其硬度高达HRC55～60。

　　（2）夹紧反转缸的采用。工件在夹紧后会呈现必要的变形，受压表面会呈现损伤，夹紧力的巨细直接影响工件安置的牢靠性、夹紧变形水平、定位的的确性以及加工精度。是以，在采用夹紧反转缸时首先需求肯定夹紧力的巨细。夹紧机构夹具夹紧力的影响重要在于保证工件的定位基准面与定位元件维持优异来往，使工件在加工时不因受切削力、离心力、惯性力和工件自重等做使劲而产生移位。时常状况下采纳将理论夹紧力（重要琢磨主切削力FZ）再乘一个系数来计划本质夹紧力FJ0，将根基平安因数、加工性质因数、刀具钝化因数、切削特征因数做为平安因数K。

　　本次机床变革根基平安因数取1.5，加工性质因数取1.0，刀具钝化因数取1.2，切削特征因数取1.0，即K=1.5×1.0×1.2×1.0=1.8。

　　车削时主切削力为：FZ=Papf=×3×0.5=N

　　本质的夹紧力为FJO=KFZ=1.8×=.4N

　　CAKdi数控车床在实行精加工时，将夹具和工件的空隙节制在1mm内，夹筒的锥角采纳30°，则筒夹的轴向位移为0.mm，径向收缩为0.5mm，夹紧机构的路途只需取大于2mm就也许满意请求了。

　　归纳琢磨，采用明净无玷污、处事快捷、操纵平安、维持简捷的气压传动安设，为了便利与机床主轴毗连，夹紧旋绕缸采纳KQ-型中空反转汽缸。在0.8MPa气压、4mm路途的前提下，它的最大推拉力为.6N，大于本质夹紧力，也许保证一般操纵。

　　2.尾座变革安排

　　在轴承外圈外径加工中，以轴承内孔为定位基准面，采纳芯轴做为定位元件，把多个轴承外陷坑装在芯轴上，采纳一夹一顶装夹。由于通用型数控机床的尾座套筒挪动采纳手动方法，主动化水平低，装夹工件帮忙工夫较长。本次轴承外圈外径加工在数控车床变革经由中，经由在尾座上安置汽缸将本来手动改成气动方法，安排时重要琢磨在本质临盆中刀具对工件形成的切削力轴向分力F、工件自重形成的轴向分力F1，再依据尾座套筒移开处事路途来筛选汽缸型号。

　　（1）轴向切削力计划。依据金属切削道理与刀具公式，切削时形成的轴向分力F=（0.1～0.6）FZ，为了平安起见，将切削时轴向分力的系数取为0.6，那末F=0.6×FZ=0.6×=.8N。

　　（2）工件（芯轴）本身重力形成的轴向分力F1计划。依据工件（芯轴）安排时按最大长度和外径计划：取直径mm，长度为mm。经由公式计划每米钢材的分量为：W=0.×d2=0.××=.4kg，工件（芯轴）按mm长度计划，获得分量为.24kg。尾座顶尖的角度准则为60°，由于主轴卡盘和尾座顶尖都秉承重力，是以顶尖只遭到1/2的重力。经由公式：F1=（W/2）/tan30°×9.8=(.24/2)/tan30°×9.8=N，计划得F1=N。是以尾座需求征服的最大反做使劲：Fy=F+F1=+.8=.8N。汽缸筛选缸径60mm的准则汽缸，在收缩空气压力0.4MPa～0.8MPa的状况下取0.4MPa，计划得汽缸压力为N，大于尾座需求征服的最大反做使劲，是以也许保证平安。尾座最大路途为mm，是以，采用路途为mm的汽缸，型号为SE60X。

　　3.气压节制系统的安排

　　夹紧反转缸、尾座的气压系统经由统一安排，其道理图，如图3所示。收缩空气经由运送管道从空气收缩机储气罐运送到机床处事地位，经由截至阀1来手动节制总进气的通断，由调压阀2节制其压力，同时由油雾过滤器三件套3将管道中的水份过滤掉，并注入光滑油，使反面的处事元件获得光滑。操纵单向阀节制其流向，防范收缩空气回流，保证操纵平安。电磁阀5节制夹紧反转缸活动，活动速率离别由调速阀6和7节制。电磁阀8节制尾座顶紧汽缸活动，活动速率离别由调速阀9和10节制。

　　4.电气节制路线变革

　　由于CAKdi数控车床的数控系统自带卡盘节制和尾座节制功用，是以也许经由直接移用车床数控系统帮忙功用模块中的M08指令代码来节制电磁阀5，从而节制夹紧反转缸活动，移用车床数控系统帮忙功用模块中的M09指令代码来节制电磁阀8节制尾座顶紧气缸活动。本质接线时，仅需新增四个继电器与车床数控系统的输出点贯串接，用于节制卡盘的夹紧和松开，尾座的行进和撤退，如图4所示。学塾讲授用的数控车床主轴在启动经由中，主轴电动机的加放慢工夫长，为提高加功效率，将变频器的参数从新设定，低落主轴电动机的加放慢工夫，设定为2.5秒。

　　四、技改项目成果 　　1.成本节俭

　　经由对数控车床的技巧变革，不管是从单件和成批来看，显然提高了轴承临盆效率，见下表。

　　上表显示，在实行技巧变革前，通用型数控车床加工单个轴承需求90秒左右的工夫，按一个处事日8小时处事工夫，一个月30天算仅能加工个左右，就算是成批加工一个轴承也需求85秒左右，一个月临盆10个。实行技巧变革后单个轴承的加工工夫收缩了65%，仅用40秒左右，个中装夹等帮忙工夫仅15秒左右。假若成批临盆的话历时更短，仅需30秒左右，临盆效率提高了3倍。在连年来，用功焦虑的事势下对企业来讲减小了企业不小的人力成本和招工压力。经由变革，扣除技改成本，估计每台变革后的数控车床为企业节俭临盆成本约2万元。是以，本次的通用型数控机床变革提高了临盆的主动化水平、操纵率和处事效率，大大节减了人为成本，为企业带来了较大的经济效力。

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