摘要: 西部重工承接钢爪的制作与加工,其中加工215 × 260 平面,为了降低成本,决定把C630 - 1 车床改造成卧式铣床,在车床的中托板上固定一铣削头,在车床的一侧固定一平台,在平台上设计了靠板,钢爪的下底面紧靠在靠板上,钢爪头部伸出65mm,以钢爪的175 圆柱端面为基准对215 - 260 平面进行铣削。大大减少了钢抓的装夹时间,吊用钢爪的钢丝绳在装夹钢爪时可以移到钢爪的头部,把钢丝绳挪到吊装位置就可以实现装卸。这样的设计大大减少了装卸时间,提高了工作效率。对改造后的卧式铣床进行了优缺点分析,最后提出了关于卧式铣床的改造和制作的两点想法。
关键词: 钢爪; 铣削头; 平台; 优缺点分析
0 引言
我西部重工承接的甘肃东兴铝业有限公司的钢爪的加工制作,单批数量10 000 余件,单件重量400kg,材质为A3。钢爪在电解铝行业是常耗件,批量大,有很大的市场,要想挤入这个市场,必须降低成本,提高质量。钢爪的最后一道工序涉及到加工它的上平面215 × 260 平面,它的用途是在215 × 260 平面上焊电极。高度465 + 2mm,粗糙度Ra12. 5,基本属于粗加工,该设备可以满足,可在4 m 龙门刨床,6m 龙门刨床,龙门铣床,卧式铣床等设备加工,西部重工为了降低成本,在不影响机加设备其他任务量的情况下,决定利用废旧或闲置设备进行改造。
1 、实施
钢爪的铸造我西部重工采用了消失模铸造,其铸造后的工艺是: 切除冒口→用角磨机打平冒口残余量→加工215 × 260 平面。利用铆锻车间闲置的C630- 1 车床进行改造,对阳极钢爪215 mm × 260 mm 上平面进行加工。
图1 外形图
初步方案如下:
( 1) 用钢板与中托板平齐且用螺栓固定,再把铣削头固定在钢板和中托板的上平面上。这样铣削头通过中托板实现了在导轨的手动或自动进给。通过控制铣削头的手轮可以控制铣刀的铣削深度。把车床的铁屑槽卸掉,在该位置安装平台。如图2 所示。
( 2) 钢爪的装卸: 平台上平面自带T 形槽,根据钢爪尺寸在平台上做一靠板( 图3) ,靠板右侧面加工,装夹钢爪时,钢爪下底面紧靠在靠板上,钢爪头部伸出65 mm( 如图2) ,以钢爪的∮ 175 圆柱端面为基准对215 × 260 平面进行铣削,通过螺栓用压板把钢爪压死,装夹完毕就可以加工。吊用钢爪的钢丝绳在装夹钢爪时可以移到钢爪的头部,待加工完毕后,取下压板,把钢丝绳挪到吊装位置就可以实现卸活。这样的设计大大减少了装卸时间,提高了工作效率。
图2 装配图
2 、参数
2. 1 车床
型号: C630 - 1,河南省安阳机床厂,1973 年10月出厂。
2. 2 铣削头
型号: TX32 - F41,光华组合机床( 集团) 股份有限公司生产,1987 年9 月出厂。电机为三相异步电机,型号为: Y112M - 4,功用率: 4 kW,1 440 r /min,国营靖江机电器总厂生产。
2. 3 TX32 - F41 低速组参数表
具体参数如表1 所列。
表1 TX32 - F41 低速组参数表
2. 4 铣刀的选用
选用Φ250 可转位刀片密齿端铣刀,采用YT5、YT14、YT15 刀片,型号为4XH 16X,刀体和刀环均采用辉光离子氮化处理。按照理论值可实现的加工参数 为:铣削速度: v = 80 ~ 250 m/min进给量: vf = 31. 5 ~ 1180 mm/min铣削深度: ap = 1 ~ 5 mm我们选用的参数: 进给速度: v = 80 mm/min,铣削深度: ap = 3 mm,铣削215 × 260 面,加工量5 mm。加工一件钢爪的时间是15 min,装卸估工5 min,加工一件钢爪共需20 min,1 天按18 h 加工,加工件数: 18× 60 /20 = 54 件/天。
3 、优缺点分析
本设备利用铣削头,把普通车床改造为卧式铣床,解决了铣削钢爪的设备问题,巧妙的在平台上设计了靠板,大大减少了装夹时间,吊用钢爪的钢丝绳在装夹钢爪时可以移到钢爪的头部,把钢丝绳挪到吊装位置就可以实现卸活。这样的设计大大减少了装卸时间,提高了工作效率。
在铣削的加工过程中,铣削头会产生振动,对溜板箱与丝杠配合的开合螺母的使用寿命产生严重的影响,大大缩短了开合螺母的使用寿命; 同时大托板和机床床身的导轨配合的燕尾槽有一定的损毁,所以铣削头尽量选用低的输出轴转速。
4 、关于改造和制作卧式铣床的两点想法
4. 1 利用普通车床改造卧式铣床
把铣刀刀杆直接装夹到车床的主轴卡盘上,在小托板上固定一小平台,平台上装夹钢爪,通过工件移动实现铣削。改造优点是,铣刀的铣削速度、进给速度和铣削深度均能提高,大大的提高了加工效率。这样的加工使小托板的丝杠和丝母承受的静载荷和动载荷过大,尤其是丝母有可能会瞬间损坏; 小托板和中托板配合的燕尾槽承受的载荷过大也会损坏。
4. 2 自制卧式铣床
4. 2. 1 所需部件
三相异步电机4 KW,8 级,带正反转,一级蜗轮蜗杆减速机,一对大小渐开线齿轮,一根大丝杠,一个大丝母,一平台,一台7. 5 kW 的铣削头,一个铣削头支架,Φ250 可转位刀片密齿端铣两块压板,两个M30× 300 螺栓,两个M30 螺母。
4. 2. 2 工作原理
电机的输出端连接减速机,减速机的输出端连接一对齿轮,大齿轮连接大丝杠,与丝杠配合的螺母连接平台,平台上装夹钢爪,铣削头固定在支架上,装有Φ250 可转位刀片密齿端铣刀,通过控制铣削头上的手轮,铣刀可以实现进给,由于电机带有正反转,平台可以实现正方向移动; 从而实现对钢爪215 × 260 平面的铣削。
5 、结语
主要介绍了在实际生产中,如何对普通车床改造卧式铣床提供了方法,同时根据实际需要,对加工设备改造或自制设备提供了思路,开创了设备改造的新思维、新方法,能够充分利用现有设备,对扩大设备的使用范围,节省费用具有指导意义。
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