镜面加工案例 >

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金属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豪克能光整技术。指出:用豪克能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，实现镜面加工效果，而且节约加工成本约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；豪克能金属表面光整；镜面加工；冷塑性；绿色制造

        宽幅织机为我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Ra 0.8 um,与织物直接接触,但是我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、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$133mm×16 mm 20无缝钢管﹐表面粗糙度为Ra 0.8um,镀硬铬,抛光、镀层厚度5 pm~10 um,表面过纱,要求光滑。织机检测梁轴、织机后梁棍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。为了开发新产品,我们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：外购一套豪克能表面加工设备,加工工艺为车削→豪克能光整→镗孔→电镀。在车床上用普通刀具将零件粗车﹑半精车到尺寸125 mm，留0.05 mm余量,再换用豪克能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Ra 0.4 m~Ra 0.01 um。

3、工艺方案确定

3.1投资分析
经过充分市场调研分析,实施方案为:①外购一台4 m的外圆磨床大约需要投资70多万元;2外购一套豪克能金属表面加工设备大约需要投资35.8万元。很明显方案②比较经济。

3.2经济效益分析
磨削工艺加工时间长,成本高﹐豪克能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。



3.3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,购买了一台HYUSM 30 GY 豪克能金属表面加工设备﹐对织机后梁轴零件按照我们制定好的工艺进行豪克能表面光整加工,在普通机床上,使用普通刀具将工件尺寸加工到125
mm,留0.05 mm的余量,再用豪克能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Ra 3.2 um~Ra 6.4 um,光整后表面粗糙度经检测达到Ra 0.l um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。
豪克能表面光整技术是一种新技术,目前国内也仅有一家公司生产该类设备,引进乌克兰军工技术,设备主要由超声波发生器、换能器、刀头及各附属配件组成。



使用时将连接着刀头的换能器装在机床的刀架上,通过连接线缆将能量发生器与换能器相连（见图2）。

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﹐我们在新产品的短轴类零件如压光棍上进行工艺试验,压光棍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Ra 0.4 pm一0.8 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→豪克能光整→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Ra0.1 um左右,很好地满足了使用要求。

6、结论

6.1
用豪克能金属镜面加工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,且可节约加工成本50%左右。

6.2
应用新技术解决了宽幅织机长轴类零件的加工难题,同时随着豪克能金属表面光整技术的进一步成熟,其应用范围越来越广,可推广到公司很多轴类零件的加工,可使公司的加工工艺上一个台阶。