數控車加工技術在塔機制造行業的應用分析

蘇昊

摘 要：如何使投入的數控車加工設備在實際生產中成功運用，為企業帶來效益，通過對塔機兩種典型車加工零件數控加工的技術分析和工藝分析，數控車床與傳統普通車床加工效率相比生產效率提高2倍以上，并大大減輕了工人的勞動強度。

關鍵詞：數控車床 塔機典型車加工零件 生產效率 勞動強度

中圖分類號：TG5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-01

伴隨著市場競爭的加劇，塔機多品種生產最大限度地滿足市場的多樣化需要。數控車加工技術具有良好柔性.高調整、加工精度高的性能，在塔機制造行業中如何應用數控車加工技術，適應多品種小批量的塔機生產，使能大大地提高生產能力和提高車加工件的質量，是塔機制造機加工的發展趨勢。怎樣才能既經濟又合理地選擇到適合本企業的數控車加工設備，如何使投入的數控車加工設備在實際生產中成功運用，為企業帶來效益，是數控車加工技術在塔機制造中應用的關鍵話題。

1 數控車床的特點

（1）柔性和適應性強。在數控車床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現對新的零件的加工。而且生產過程全部自動完成，為復雜結構零件的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的方便。（2）加工質量穩定。數控車床是按數字形式給出的指令進行加工的，減少了操作者人為產生的誤差。（3）加工生產效率高。數控車床的移動部件空行程運動速度快，自動刀庫有四把刀具，刀具可自動更換，輔助時間比一般機床大為減少。車加工的幾道工序甚至上十道工序在工件裝夾后一次自動完成。（4）能輕易加工輪廓形狀復雜的零件。普通機床難以實現或無法實現軌跡為三次以上的曲線或曲面的運動，而數控車床則可實現幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應于復雜異形零件的加工。（5）可獲得良好的經濟效益。數控車床加工零件一般不需制作專用夾具，節省了工藝裝備費用。數控車床加工精度穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降，使用數控車床可獲得良好的經濟效益。另外還可以大大減少工人的勞動強度和對車工技術水平的依賴。

2 塔機典型車加工零件數控加工的技術分析

2.1 銷軸類零件

塔機中有大量的銷軸，用于起重臂、平衡臂、塔帽、套架之間的連接，通過加工工藝和加工工時的分析，可了解到使用數控車加工技術后的效率提高情況。

（1）加工工序：材料φ60圓鋼鋸床鋸料-普通車床單面車端面鉆中心孔-數控車床車φ50直徑段及10 °錐面-調頭數控車床車φ59.5直徑段及端面。（2）數控車床車φ50直徑段及10 °錐面工藝參數：分四次加工，前三次粗車吃刀量1.56 mm，主軸轉速500轉/分，進給速度0.2 mm/轉。每一工作循環耗時1 min，此工序共耗時4 min。（3）數控車床掉頭車φ59.5直徑段及端面工藝參數：端面車制吃刀量1.5 mm，主軸轉速500轉/分，進給速度0.2 mm/轉。此工序共耗時約2 min。（4）銷軸類零件的加工質量分析：數控加工的銷軸表面粗糙度及精度均比普通車床有所提高，特別是過渡圓角R2的加工質量，遠遠超過手工車加工。（5）銷軸類零件的加工勞動強度分析：數控車加工的整個歷程是由數控體系實現，不象傳統加工手腕那樣頻繁操作，操作者在數控車床工作時，只須要監督車床的運行狀況。工人在工件裝夾后分別有4 min和2 min的休息時間，特別是車加工銷軸的錐面，比普通車床的勞動強度大大減少。

2.2 塔機附著裝置的調節螺母

塔機附著裝置的每根附著桿有兩個調節螺母，一為左螺母，另一為右螺母，用于附著裝置安裝后拉緊塔身與建筑物的連接。由于每層附著裝置有三根到四根附著桿，而且塔機在每個新工地安裝需要新的附著裝置，因此調節螺母的生產量很大。通過對加工工藝和加工工時的分析，可了解到使用數控車加工技術后的效率提高情況。

（1）加工工序：材料φ133×30無縫鋼管鋸床鋸料-數控車床單面車端面、車φ111直徑段及內孔φ76.5-工件掉頭數控車床車φ130直徑段及左T80×4梯形螺紋。（2）數控車床車加工的工藝參數：A.第一次車端面的工藝參數：吃刀量1 mm，主軸轉速300轉/分，進給速度0.2 mm/轉，此工序共耗時約1 min。B.車φ111直徑段的工藝參數：吃刀量1.5 mm，主軸轉速250 r/min，進給速度0.3 mm/轉，此工序共耗時約6 min。C.車內孔φ76.5直徑段的工藝參數：吃刀量1.75 mm，主軸轉速250 r/min，進給速度0.15 mm/轉，此工序共耗時約2 min。D.工件掉頭第二次車端面的工藝參數：吃刀量1 mm，主軸轉速300 r/min，進給速度0.2 mm/轉，此工序共耗時約1 min。E.數控車制左T80×4梯形螺紋段的工藝參數：吃刀量0.3 mm，主軸轉速160 r/min，分7次車制螺紋，此工序共耗時約6 min。（3）左螺母的整個工作循環耗用的總工時約為16 min。（4）附著裝置調節螺母的加工質量分析：數控加工的調節螺母表面粗糙度及精度均比普通車床有所提高，特別是T80×4梯形螺紋的加工質量比普通車床大大提高。（5）附著裝置調節螺母的加工勞動強度分析：數控車床加工調節螺母工人在工件裝夾后分別有9 min和7 min的休息時間，特別是車制螺紋，不需要頻繁手工正反車，比普通車床的勞動強度大大減少。

3 數控車加工技術在塔機制造中的應用小結

通過對塔機典型零件的加工工藝和工時分析，數控車床與傳統普通車床加工效率比較，數控車床編程需要一定時間，但編好后可反復使用。工序與工序間的對刀時間不長，有5件以上批量可以超過普通車床效率，生產效率提高在2倍以上。與傳統普通車床加工質量比較：加工精度由機器確定，對刀只人工測量一次，刀具為不重磨的標準刀具，減少了磨車刀的時間和人為的失誤，大大提高加工精度與粗糙度，加工質量對工人的技術水平依賴大大減少，剛剛畢業的技校生都可以加工出穩定合格的塔機零件。與傳統普通車床加工勞動強度及安全性比較，人工操作除了每工序之間的對刀一次，及裝夾外，其余均為設備自動完成，大大減輕了工人的勞動強度。與傳統普通車床設備價格比較，經濟型的數控車床約8萬～7萬元一臺，比普通車床約5萬～6萬一臺性價比大大提高。在塔機的機加工生產中，采用數控車加工技術，無論在產能的提高、經濟效益的提高、產品質量的提高，工人勞動強度的減少等方面，都有很大的提升，數控車加工技術是塔機制造中工藝創新發展的新方向。

參考文獻

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