如何提高數控鏜銑床加工帶式輸送機滾筒效率

摘 要：文章對目前皮帶機企業生產的帶式輸送機各類滾筒軸承位和脹緊位加工工序中存在的生產效率低下，勞動強度大，工藝排序等做出分析，通過改進工裝卡具、合理安排加工工序以及使用數控鏜銑床自動化控制，解決了滾筒的批量生產，提高滾筒加工效率。

關鍵詞：帶式輸送機；滾筒；數控鏜銑床；V型墊鐵；壓緊裝置

前言

帶式輸送機具有結構簡單、成本低、運輸距離長、效率高的優點。帶式輸送機的工作原理為靠膠帶與滾筒之間的摩擦力而運行。滾筒是帶式輸送機的重要組件之一，在帶式輸送機的運行中占重要作用，因此合理的滾筒加工制作工藝十分重要。

1 現狀及存在問題

1.1 工裝卡具

在數控鏜銑床上加工滾筒時，滾筒在壓緊和拆卸時壓板需反復的上下和擰螺母加大了勞動強度；加工不同滾筒時需調解螺紋桿長度來保證壓緊滾筒；裝卡時間過長；轉換另一尺寸滾筒加工時需調整螺紋桿和壓緊支點的高度；滾筒在裝卡完需找正后才能進行加工；在對數控鏜銑床加工完的基準車筒皮外圓進行車削加工時即使找正了圓心也無法保證筒皮黑皮全部能見光；滾筒的裝卡和找正時間和單件生產時無法提高數控鏜銑床加工滾筒效率。

1.2 工藝工序

現車間加工的各類滾筒軸承位或脹緊位時使用數控鏜銑床（帶刀庫），加工滾筒時沒有使用刀庫實現自動換刀功能，每次只在手動方式下換刀，然后進行調整尺寸從而得到所要求的加工尺寸，再重新修改程序，所有工序沒能體現出數控鏜銑床的高效性能。

滾筒的軸承位或脹緊位加工完之后滾筒端面鉆孔攻螺紋時需要從數控鏜銑床吊裝下來運到鉆床上利用鉆孔工裝進行鉆孔攻絲，加工完一面后吊出滾筒翻轉后再吊入工作位進行另一面鉆孔攻絲，中間所需的吊裝、翻轉、裝卡滾筒、找正、工裝定位等多項工序即占用了設備、人員又造成滾筒的加工步驟重復和二次裝卡造成的精度下降。

2 問題處理對策

2.1 工裝改進

（1）改進V型墊鐵。V型墊鐵是限制滾筒的左右下自由度，加工時防止滾筒左右擺動，一般鉗工畫一些圓柱體的物件時，需要固定一面，而進行水平或垂直的畫線。在加工一些物件時，特別是數控鏜銑床，需要固定圓柱型平面。經過優化設計，在原有的V型墊鐵上增加兩塊聯合沖剪機刀板加強V型接觸面的硬度，減少多次使用時V型鐵表面的磨損，提高定位精度，具體改進如圖1所示。

改進之前滾筒加工一段時間之后接觸面發生沖擊磨損、摩擦磨損及壓緊變形等造成左右圓心來回的擺動，每加工完一件滾筒后重新再找左右圓心，不能實現批量生產，不能有效提高工作效率。在原有的V型墊鐵的斜面上增加聯合沖剪機刀板，刀板的硬度遠比筒皮硬度大，加工時V型面不會磨損，保證V型墊鐵長期的不變形，加工滾筒之前對兩個V型墊鐵接觸面找正，精車完滾筒外圓為加工基準，快速定位滾筒左右圓心，調轉180°加工面上圓心自然對正，提高滾筒加工的同軸精度，每次加工滾筒時只需找正滾筒上下圓心即可，減少滾筒找正圓心時間一半，即快速找正又分批次生產，提高滾筒加工效率。

（2）改進壓緊工裝。滾筒壓緊是限制滾筒的上自由度，防止滾筒加工時上下跳動，經過優化設計，將原來的壓緊方式改為機械千斤頂壓緊，縮短滾筒裝卡時間，解決滾筒壓緊時的頻繁搬動壓板和降低擰動螺母時的勞動強度，具體改進如圖2所示。

圖2a是工裝改進之前壓緊滾筒時，滾筒放置在V型鐵之上，放置與滾筒同高度的支點，利用螺紋桿和壓板來固定滾筒。圖2b是經過重新優化設計后的壓緊工裝，利用機械千斤頂的壓緊力減少人員的勞動強度和縮短裝卡時間，千斤頂是一種用鋼性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底座在行程內頂升重物的輕小起重設備。此壓緊工裝由機械千斤頂、壓緊壓板、高度調節橋、滑道、可轉動底座、底座滑道、平衡支點組成，其原理是機械千斤頂底座固定在壓緊壓板上，千斤頂活塞桿固定在高度調節橋上，利用滑到上的快速定位孔調節加工不同滾筒外徑尺寸的壓緊合適的高度，平衡支點高度調整到與放置滾筒高度平齊，把壓緊裝置通過底座滑道推送到貼近滾筒，伸出千斤頂活塞桿滾壓緊筒，滾筒加工完成后拆卸滾筒時縮回千斤頂活塞桿帶動壓緊壓板松開，把壓緊裝置向后拉出，利用可轉動底座帶動壓緊裝置轉至90°，順利吊裝滾筒，經過改進后的壓緊裝置實現快速、輕松的壓緊各類外形尺寸的滾筒，能有效的提高滾筒裝卡時間。

2.2 工藝改進

數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。控制系統用于數控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質得到數據，伺服系統根據控制系統的數據指令驅動機床，刀具和零件執行數控代碼規定運動；檢測系統是檢測機床執行件位移和速度變化量，將檢測結果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據差別調整機床動作；傳動系統是由進給伺服驅動元件至機床執行件之間的機械進給傳動裝置；輔助系統種類繁多，如：固定循環、自動換刀等。

滾筒軸承位加工完之后端面鉆孔攻絲工序也放在數控鏜銑床上加工因為與普通鉆床相比，數控鏜銑機床有如下特點： （1）加工精度高，具有穩定的加工質量；（2）可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件；（3）加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產準備時間；（4）機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通機床的3-5倍）；（5）機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；（6）對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。

3 結束語

文章提到的方案能起到基礎的設計理念，加工過程中起到指導作用，隨著加工工藝的不斷提高，該設計理論可更加完善實用，從而大幅提高工作效率。希望各相關人員能集思廣益繼續優化并提高數控設備的工作效率，為生產出中國創造的精品而繼續努力。

參考文獻

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[2]陳洪濤.數控加工工藝與編程[M].高等教育出版社，2003.

[3]楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].機械工業出版社，2002.

[4]尚德香.機械制造工藝學[M].延邊大學出版社，1987.

作者簡介：齊世宏（1985-），男，內蒙古通遼市人；2009年畢業于內蒙古科技大學機械學院機械設計制造及其自動化專業，助理工程師。