新型龍筋銷孔加工工藝改進

張改紅

(經緯智能紡織機械有限公司，山西 晉中 030601)

0 引言

隨著市場競爭的日益激烈和環錠紡紗技術的飛速發展，用戶對紡紗設備的自動化、連續化、智能化以及紡紗質量、紡紗效率等方面提出更嚴格的要求，行業迫切需要高質量、高效率、低成本制造的紡織機械零部件產品。龍筋作為棉紡環錠細紗機機架的關鍵零件，作為安裝錠桿與中墻板等其他重要零件的基準件，其質量水平、可靠性、穩定性尤為重要。

1 新型龍筋結構及要求

JWF1572型棉紡環錠細紗機配備的新型龍筋，結構見圖1，相比圖2所示的原龍筋有較大變化：① 寬度由160 mm縮小為140 mm；② 與中墻板連接的安裝孔由原來的4個φ13H8銷孔改進為3個φ13H8銷孔和1個13H10×15 mm的長圓孔；③ 銷孔邊距由原來的45 mm改為35 mm。

圖1 新型龍筋結構

圖2 原龍筋結構

在新型龍筋產品試制過程中，使用中型臥式加工中心加工龍筋安裝銷孔，加工耗時15 min，效率低、制造成本高，無法滿足JWF1572型棉紡環錠細紗機批量生產的需求。

為此，根據新型龍筋的結構特點、加工內容以及精度要求，經技術分析及市場調研，提出2種解決方案：① 對原龍筋專用機床進行改造，增加一銑削動力頭以加工長圓孔，并根據需要加裝長臺面；② 設計制造新型專用刀具，保證在鉆孔后能進行銑銷加工，實現用1把刀具加工銷孔和長圓孔，這樣龍筋專用機床改造時，只增加y軸即可。通過技術對比及經濟性分析后，決定采用方案①進行技術開發。

2 改造原龍筋銷孔加工專用機床

為降低設備改進難度，縮短改進時間，利用原龍筋專用機床動力頭加工3-φ13H8銷孔，另外在此專用機床上增加可上下移動的銑削動力頭，用于加工13H10×15 mm長圓孔[1-2]。通過對原有龍筋專用機床的拆解及測量，選用合適的標準滑臺和銑削動力頭WS-004BT40，自行設計制造出動力頭的y軸支座。y軸支座采用背靠背4條直線導軌，支撐銑銷動力頭，使動力頭具有較好的結構強度，為加工質量提供了硬件基礎。由于新增1個動力頭，原有的3軸系統無法使用，因此選用4軸控制系統進行改造，為加工專用機床提供軟件技術支持。改造前后龍筋銷孔加工專用機床模型見圖3。

a) 原三軸 b) 新四軸

3 選擇刀具和改進工裝

在改進龍筋專用機床后，根據龍筋安裝孔的位置變化以及加工精度要求[3]，采用硬質合金鉆頭加工φ13H8銷孔，選用φ12 mm四刃桿銑刀通過成形程序加工長圓孔。根據零件材料HT200的切削要求，考慮刀具耐用度，選用高速鋼涂層刀具。

由于新型龍筋的定位銷加長，銷孔邊距由原來的45 mm改為35 mm，在原有的30個定位塊下側配備了相應數量厚度為10 mm的等高墊塊，以補償龍筋銷孔邊距的改變。因此，技術組重新設計并制作了側面定位塊來改進工裝，以滿足新型龍筋的加工質量要求。

4 程序編制

改進后的龍筋銷孔專用機床為4軸數控加工系統，根據龍筋銷孔加工特點[4-5]，對程序進行多次調整，以避免滾珠絲桿之間的間隙對零件加工精度的影響。經過技術分析，改進后的程序可以完成機床螺距間隙的補償。

綜上，為保證龍筋加工質量，程序編制時考慮：① 該設備無光柵尺反饋信號，每次在x方向(程序中為X)均采取了反向間隙消除程序，以消除由于絲杠間隙造成的質量誤差；② 采取圓周銑方式加工長圓孔，確保其加工質量。

加工程序如下：

M41；

S800 M03；

G00 G54 X0；

G01 Z-130.F2000.；

G81 Z-162.R-130.F200.；

X-1890；

X-2450；

G00 G28 Z0 M05；

G00 G54 X-324.7；

M42；

S1000 M03；

G01 Y-1.5 F2600；

G01 C-128.F2600；

C-128.F1000；

C-151.F60；

C-108.F2000；

… …

5 結語

通過以上措施的實施，JWF1572型棉紡環錠細紗機的新型龍筋順利實現批量加工，擺脫了大型臥式加工中心的工藝局限，在保證龍筋加工質量的同時，加工時間由原來的15 min縮短至5 min，加工效率大幅度提升，解決了JWF1572型棉紡環錠細紗機新型龍筋加工的瓶頸問題。