孫井剛
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
(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。
(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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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)。