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摘要:
        为了提高织机长轴类零件的表面粗糙度，分析了宽幅剑杆织机后梁的特点，结合生产实际，对比分析了外圆磨床与豪克能超声波表面加工设备的投资成本、加工工艺及实施工艺，优化了投资方案，实现了绿色制造，开发应用了织机长轴表面超声波光整技术。

        用豪克能超声波金属表面光整技术代替磨削加工，可提高织机后梁表面粗糙度3级以上，且节约加工成本约50%；新技术不仅解决了宽幅织机长轴类零件的加工难题，而且可推广至很多轴类零件的加工，提升加工工艺。

关键词：织机后梁；超声波光整；豪克能；超声波金属表面镜面加工；冷塑性；绿色制造

        宽幅织机是某公司近年开发的新产品，其中有多种长轴类零件，长度在3. 8 m以上，表面粗糙度要求Ra0.8 μm，与织物直接接触，但是因为该公司大型外圆磨床数量少，严重制约着长轴类零件的生产能力。而现有织机上的轴类零件多属长轴类零件，表面粗糙度要求高，采用磨削工艺加工综合成本高，所以我们需要对表面粗糙度要求高，而形位公差要求不高的长轴类零件进行表面光整技术开发与应用。

1、工件特点
        宽幅剑杆织机后梁，外径125 mm，长度3850mm，直径尺寸公差为自由公差，如图1 ，材料为φ133 mmX16 mm 20无缝钢管，表面粗糙度为Ra 0. 8μm，镀硬铬，抛光、镀层厚度5 μm~10 μm，表面过纱，要求光滑。织机检测梁轴、织机后梁辊子轴等零件也有类似特点。

2、加工工艺分析
        织机长轴类零件的加工，依照现有的工艺方法需要采用粗车、半精车、反复磨削等几道工序才能达到产品图纸要求，而且必须使用行程大于4 m以上的外圆磨床。该公司为开发新产品特制订工艺方案如下：

方案一:购买1台4 m的外圆磨床，加工工艺为车削- >磨削(磨3次0.5 mm的余量)- >镗孔>电镀。

方案二:使用豪克能超声波表面加工设备，加工工艺为车削→超声波光整- >镗孔- >电镀。在车床上用普通刀具将零件粗车、半精车到尺寸φ125mm，留0.05 mm余量，再换用超声波表面加工装置的超声波刀具，使零件的表面粗糙度提高3级以上，可高达Ra0.4μm~Ra0.01um。

经济效益分析
        磨削工艺加工时间长，成本高，超声波加工工艺加工时间可以缩短，预计加工成本可以降低，两种方案比较详见表1。从经济效益分析，表1中数据可以说明方案2可以降低加工成本。

3、工艺方案确定
        通过以上投资与经济效益分析，投资一台豪克能超声波金属表面加工设备，既可解决宽幅织机长轴类零件的加工难题，降低织机长轴类零件的磨削工序成本，同时还可延伸至精梳机、细纱机等长轴类零件上，综合经济效益明显。

4、实施工艺方案
        根据确定方案，该公司购买了豪克能超声波金属表面加工设备，对织机后梁轴零件按照制定好的工艺进行超声波表面加工，在普通机床上，使用普通刀具将工件尺寸加工到125mm，留0.05mm的余量，再用超声波刀具代替原来普通刀具加工一遍，以车代磨，工效大大提高。

        车后表面粗糙度控制在Ra3.2um～Ra6.4um，豪克能金属表面光整后表面粗糙度经检测达到Ra0.1um 左右。明显提高了织机后梁轴的表面加工精度，且表面显微硬度亦显著提高，并大大提高了工件的表面耐磨性和使用寿命。

        目前使用的织机轴类零件可以全部推广采用此加工工艺。

        超声波金属表面光整技术是一种新技术，目前国内山东华云机电科技是最早进行此类技术研发的厂商，其豪克能金属表面加工设备主要由能量发生器、换能器、执行器及各附属配件组成。

5、推广应用零件
        压光辊(属短轴类)：
        借鉴织机后梁轴的加工经验，在新产品的短轴类零件如压光辊上进行工艺试验，压光辊为纺机中条并联合机的零件，长度385 mm，外径151.8 mm，其主要作用为轧压并输送棉网，表面要求光滑，不能勾挂纤维，原制造工艺为“组焊- >车削→粗磨→精磨→电镀→手工砂布抛光”，制造出的零件表面粗糙度仅能达到Ra0.4μm~0.8 um，且费工费时，应用超声波光整技术后，工艺调整为“组焊→车削→磨削→超声波光整→电镀”，零件直径要求为151. 8 mm士0. 05 mm，光整后零件尺寸变化见表2，零件表面粗糙度可提高到Ra0.1um左右，很好地满足了使用要求。

结论
用超声波表面光整技术（豪克能金属镜面加工）代替磨削加工，可提高织机后梁表面粗糙度3级以上，且可节约加工成本50%左右。

应用新技术解决宽幅织机长轴类零件的加工难题，同时随着超声波金属表面光整技术的进一步成熟，其应用范围越来越广，可推广到各行业很多轴类零件的加工，可使公司的加工工艺上一个台阶。