X52K立式銑床改為一鍵循環加工的鍵槽銑專機

李衛軍，趙杰，邱江，趙留倉

（昆明云內動力股份有限公司，云南 昆明 650217）

昆明云內動力股份有限公司二車間1部曲軸線承擔著公司4102QB、4100QBZ、4100QB三種曲軸的加工制造工作。其中2臺X920鍵槽銑和1臺X52K立式銑床做了一個簡易手動夾具，就改為曲軸鍵槽專機，仍需手動壓緊、松開、手動軸向定位及加工過程中X52K還需手動按下快速按鈕控制工作臺快進、快退工作來減少輔助時間。

隨著二車間曲軸線產能擴充，要求小時生產效率隨之提高，市場需求量增加、生產飽滿導致曲軸產量逐漸遞增，手動頻繁操作的X920鍵槽銑影響到車間小時生產率的提升，同時消耗掉操作者體力、造成不必要的動作浪費。為了解決手動操作頻繁銑鍵槽的問題，提高曲軸銑鍵槽的工作效率，淘汰落后的2臺X920鍵槽銑專機，改造X52K立式銑床為一鍵循環加工鍵槽銑專機被提上了議程。車間為了節約改造成本，選擇以車間自主改造的方案。

1 改造方案論證與制定

（1）進行理論分析研究，充分吸收和完善銑工藝基面的改造經驗，撰寫可行性分析材料。

（2）確立改造目標：改為一鍵循環加工鍵槽銑專機，提高銑曲軸鍵槽2～3倍的工作效率，延長刀具使用壽命，降低刀具成本。

（3）確定改造方案，具體如下：（a）采用三菱F3u-32M PLC編程控制，LXZ1-04L/N觸點行程開關控制行程，減少傳統繼電器的排布線工作；（b）采用原銑床有的工作臺快慢速離合器，閑置的按鈕站、電控柜，電氣元件，降低改造成本；（c）設計液壓系統原理圖，見圖1，2臺銑床共用一個液壓站，降低改造成本；（d）設計液壓油缸自動壓緊曲軸一五主軸、軸向定位一連桿的定位裝置；（e）設計電氣控制工作臺電機往復運動配合實現一鍵啟動的自動控制。

（4）按車間“小型自主技改項目”實施。

圖1 液壓系統原理圖

2 工作原理

系統上電→啟動液壓站→人工上料→按循環按鈕→自動軸向定位→自動壓緊→壓力繼電器發信→主軸自動旋轉→工作臺快進→工進觸點發信→工作臺慢速工進→開始銑鍵槽→終點行程開關發信→終點延時2S至終點開關發信→工作臺快退→工作臺快退至原位開關發信→主軸自動停止→工件自動松開→人工下料。

3 機械部分改動及設計

（1）設計專用液壓夾具，見圖2；淘汰老式手動夾具，見圖3。

（2）保留銑床原有的功能，節約改造成本。

4 增加液壓設計

（1）設計液壓控制系統、增加液壓壓緊松開、軸向定位功能 。

圖2 老式手動夾具

圖3 全新專用液壓夾具

5 電氣部分改動及設計

（1）配置三菱PLC控制替代傳統老式繼電器電路控制。

（2）保留銑床主軸啟停按鈕和功能。

（3）重新設計按鈕站及控制電路，見圖4。

圖4 PLC控制原理圖

6 改造難點、優點

（1）難點：現場改造，時間短、任務重、調試壓力大。

（2）優點：（a）保留了銑床大量功能，改造成本低，改造前X920專用鍵槽銑見圖5，改造后的X52K一鍵循環加工鍵槽銑見圖6；（b）增加PLC編程功能后實現自動壓緊、松開、自動快進、工進較為容易；（c）實現了一鍵自動循環加工，降低操作工人的勞動強度，銑鍵槽工作效率比專用的X920鍵槽銑提高2倍及以上。

7 改造后效果

（1）一鍵循環啟動自動加工、軸向自動定位。

（2）X52K銑鍵槽比專用鍵槽銑X920提升2倍及以上的工作俠效率。

（3）銑鍵槽d10銑刀壽命平均延長了2倍，降低了50%刀具成本。

（4）通過與精磨曲軸大頭工序優化，優化了操作崗2人，實現減員增效之目的。

圖5 改造前X920專用鍵槽銑

圖6 改造后的X52K一鍵循環加工鍵槽銑

8 結語

X52K立式改造從最初的增加X、Y、Z三項光柵尺實現數顯控制，提高銑削精度后，到實現1鍵循環啟動完成一個專用動作的自動循環加工，實現了改造質的飛躍向自動機床邁進，為公司老式設備在新的數字化車間、智能制造車間發揮余熱，不僅使公司的固定資產沒有貶值，還降低操作工人勞動強度，節約刀具成本，創造了良好的經濟效益，得到車間和公司領導的一致好評，使曲軸生產線車間的小時生產率穩步提升，降成本得到有效改善，減員增效效果比較明顯，同時繼續開創了曲軸生產線車間數字化、智能化建設的新篇章。

[1]X52.X52銑床使用說明書,1962.

[2]三菱變頻器選型手冊.產品選型手冊.

[3]三菱F3u-32M編程手冊.PLC編程說明書,2016.10.

[4]曲軸兩端面孔加工設備使用說明書.油缸設計圖紙資料，2013.7.