數(shù)控加工技術(shù)在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用

徐州重型機(jī)械有限公司工藝技術(shù)部 （江蘇 221004） 李連成 李 云 趙 珂

隨著用戶對(duì)產(chǎn)品制造的要求越來越高，工程機(jī)械行業(yè)面臨越來越激烈的挑戰(zhàn)，加工效率的重要性日益凸顯，各主機(jī)廠商應(yīng)不斷掌握各種先進(jìn)的加工技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場情況靈活運(yùn)用，才能縮短制造周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

加工設(shè)備的選用

由于工程機(jī)械大量使用臂架類結(jié)構(gòu)，例如汽車起重機(jī)伸臂、挖掘機(jī)動(dòng)臂、清障車拖臂等，常常需要鏜幾組等直徑孔，而且需要保證較高的同軸度，另外結(jié)合工件總體尺寸較長的原因，各主機(jī)廠商常選擇對(duì)置型臥式雙面鏜銑加工中心進(jìn)行加工（見圖1）。臥式雙面鏜銑加工中心采用兩個(gè)獨(dú)立的主機(jī)，兩個(gè)操作站的控制面板用網(wǎng)線連接，可以互相查看主機(jī)、副機(jī)的位置坐標(biāo)，以便鏜孔保持主機(jī)與副機(jī)坐標(biāo)一致，操作較方便。

雙面鏜銑加工中心兩個(gè)主機(jī)的X軸導(dǎo)軌由于地基等環(huán)境因素，常出現(xiàn)不平行的情況，因此需要定期校驗(yàn)機(jī)床的各軸之間的垂直度、同軸度等指標(biāo)。為了能夠高效測量對(duì)鏜主機(jī)、副機(jī)兩鏜桿的同軸度，機(jī)床常需要配置RENISHAW檢測系統(tǒng)，多點(diǎn)采集數(shù)據(jù)（圖2為RENISHAW檢測兩鏜桿同軸度），分析同軸度較好分布區(qū)域，使工件的加工部位處于該區(qū)域內(nèi)。

圖1 臥式雙面鏜銑加工中心

圖2 RENISHAW探頭檢測鏜桿同軸度

工程機(jī)械產(chǎn)品的部件，例如大噸位全地面起重機(jī)的轉(zhuǎn)臺(tái)，常出現(xiàn)狹窄間距的結(jié)構(gòu)件需要加工，普通鉆銑床由于滑枕等部件尺寸過大，無法進(jìn)入狹窄空間內(nèi)進(jìn)行加工，五面體加工中心的窄立銑附件頭恰好能解決這個(gè)問題，這樣就不需要采購特制的非標(biāo)刀具，節(jié)約了成本，提高了加工效率。

數(shù)控刀具的使用

目前我公司產(chǎn)品大量使用箱形結(jié)構(gòu)件，常需要加工長度較深的孔，由于刀桿、主軸鏜桿懸伸較長的原因，會(huì)造成刀尖部位顫動(dòng)，再綜合考慮工件裝夾及結(jié)構(gòu)件本身的剛性，鏜完的孔出現(xiàn)表面粗糙度較差的情況。為了解決振動(dòng)問題，山特維克可樂滿的防振型鏜刀被廣泛運(yùn)用（見圖3），該型刀具在其刀體內(nèi)部人為的制造了一個(gè)振動(dòng)，用來抵消刀具和工件加工時(shí)產(chǎn)生的共振。具體現(xiàn)場生產(chǎn)過程中，操作工在粗鏜孔時(shí)，往往不設(shè)定一個(gè)恒定的刀具轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量，而是不斷手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量，這樣一定程度上減輕了工件與刀具的共振。精鏜孔時(shí)，由于吃刀量較小，再采用恒定的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量加工，獲得較好的表面質(zhì)量。

圖3 山特維克可樂滿φ55～φ70mm防振型精鏜刀

工程機(jī)械關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件所用鋼板多為高強(qiáng)鋼，板材硬度較大，銑面加工多選用山特維克可樂滿R290型面銑刀（見圖4），該型刀具擁有較合理的軸向正前角及徑向負(fù)前角，適合在較惡劣的工況下進(jìn)行加工，而且能夠方便、輕松地排屑，采用90°的主偏角設(shè)計(jì)，使刀具軸向方向承受較小的切削力，減小了加工薄壁類零件造成的振動(dòng)。

圖4 R290面銑刀

加工程序的特點(diǎn)

由于公司產(chǎn)品型號(hào)較多，如果針對(duì)每個(gè)噸位的產(chǎn)品都編制程序就很繁瑣，在修改相應(yīng)數(shù)據(jù)的過程中容易出錯(cuò)，因此對(duì)加工程序進(jìn)行了優(yōu)化，將一些重要的數(shù)據(jù)，例如孔的直徑、刀具直徑等賦值給相應(yīng)變量，用變量編制程序，這樣，加工相似產(chǎn)品時(shí)，只需要將具體幾個(gè)變量的初始賦值加以修改就能進(jìn)行加工，具有良好的通用性，降低了工人輸數(shù)據(jù)出錯(cuò)的幾率。

為了驗(yàn)證加工程序的正確性，科學(xué)的管理加工設(shè)備，行業(yè)內(nèi)各主機(jī)廠商運(yùn)用了CIMICO等數(shù)控聯(lián)網(wǎng)管理軟件，能分析刀具運(yùn)行軌跡，檢查語句錯(cuò)誤，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，方便地進(jìn)行程序文件下發(fā)，節(jié)省了儲(chǔ)存卡錄入或手工輸入程序的時(shí)間，提高了工作效率。

對(duì)于工程機(jī)械行業(yè)企業(yè)來說，只有做好基礎(chǔ)工藝方面的工作，吸收先進(jìn)的加工、檢測技術(shù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量，才能促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。