如何提高数控镗铣床加工带式输送机滚筒效率

摘 要：文章对目前皮带机企业生产的带式输送机各类滚筒轴承位和胀紧位加工工序中存在的生产效率低下，劳动强度大，工艺排序等做出分析，通过改进工装卡具、合理安排加工工序以及使用数控镗铣床自动化控制，解决了滚筒的批量生产，提高滚筒加工效率。

关键词：带式输送机；滚筒；数控镗铣床；V型垫铁；压紧装置

前言

带式输送机具有结构简单、成本低、运输距离长、效率高的优点。带式输送机的工作原理为靠胶带与滚筒之间的摩擦力而运行。滚筒是带式输送机的重要组件之一，在带式输送机的运行中占重要作用，因此合理的滚筒加工制作工艺十分重要。

1 现状及存在问题

1.1 工装卡具

在数控镗铣床上加工滚筒时，滚筒在压紧和拆卸时压板需反复的上下和拧螺母加大了劳动强度；加工不同滚筒时需调解螺纹杆长度来保证压紧滚筒；装卡时间过长；转换另一尺寸滚筒加工时需调整螺纹杆和压紧支点的高度；滚筒在装卡完需找正后才能进行加工；在对数控镗铣床加工完的基准车筒皮外圆进行车削加工时即使找正了圆心也无法保证筒皮黑皮全部能见光；滚筒的装卡和找正时间和单件生产时无法提高数控镗铣床加工滚筒效率。

1.2 工艺工序

现车间加工的各类滚筒轴承位或胀紧位时使用数控镗铣床（带刀库），加工滚筒时没有使用刀库实现自动换刀功能，每次只在手动方式下换刀，然后进行调整尺寸从而得到所要求的加工尺寸，再重新修改程序，所有工序没能体现出数控镗铣床的高效性能。

滚筒的轴承位或胀紧位加工完之后滚筒端面钻孔攻螺纹时需要从数控镗铣床吊装下来运到钻床上利用钻孔工装进行钻孔攻丝，加工完一面后吊出滚筒翻转后再吊入工作位进行另一面钻孔攻丝，中间所需的吊装、翻转、装卡滚筒、找正、工装定位等多项工序即占用了设备、人员又造成滚筒的加工步骤重复和二次装卡造成的精度下降。

2 问题处理对策

2.1 工装改进

（1）改进V型垫铁。V型垫铁是限制滚筒的左右下自由度，加工时防止滚筒左右摆动，一般钳工画一些圆柱体的物件时，需要固定一面，而进行水平或垂直的画线。在加工一些物件时，特别是数控镗铣床，需要固定圆柱型平面。经过优化设计，在原有的V型垫铁上增加两块联合冲剪机刀板加强V型接触面的硬度，减少多次使用时V型铁表面的磨损，提高定位精度，具体改进如图1所示。

改进之前滚筒加工一段时间之后接触面发生冲击磨损、摩擦磨损及压紧变形等造成左右圆心来回的摆动，每加工完一件滚筒后重新再找左右圆心，不能实现批量生产，不能有效提高工作效率。在原有的V型垫铁的斜面上增加联合冲剪机刀板，刀板的硬度远比筒皮硬度大，加工时V型面不会磨损，保证V型垫铁长期的不变形，加工滚筒之前对两个V型垫铁接触面找正，精车完滚筒外圆为加工基准，快速定位滚筒左右圆心，调转180°加工面上圆心自然对正，提高滚筒加工的同轴精度，每次加工滚筒时只需找正滚筒上下圆心即可，减少滚筒找正圆心时间一半，即快速找正又分批次生产，提高滚筒加工效率。

（2）改进压紧工装。滚筒压紧是限制滚筒的上自由度，防止滚筒加工时上下跳动，经过优化设计，将原来的压紧方式改为机械千斤顶压紧，缩短滚筒装卡时间，解决滚筒压紧时的频繁搬动压板和降低拧动螺母时的劳动强度，具体改进如图2所示。

图2a是工装改进之前压紧滚筒时，滚筒放置在V型铁之上，放置与滚筒同高度的支点，利用螺纹杆和压板来固定滚筒。图2b是经过重新优化设计后的压紧工装，利用机械千斤顶的压紧力减少人员的劳动强度和缩短装卡时间，千斤顶是一种用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底座在行程内顶升重物的轻小起重设备。此压紧工装由机械千斤顶、压紧压板、高度调节桥、滑道、可转动底座、底座滑道、平衡支点组成，其原理是机械千斤顶底座固定在压紧压板上，千斤顶活塞杆固定在高度调节桥上，利用滑到上的快速定位孔调节加工不同滚筒外径尺寸的压紧合适的高度，平衡支点高度调整到与放置滚筒高度平齐，把压紧装置通过底座滑道推送到贴近滚筒，伸出千斤顶活塞杆滚压紧筒，滚筒加工完成后拆卸滚筒时缩回千斤顶活塞杆带动压紧压板松开，把压紧装置向后拉出，利用可转动底座带动压紧装置转至90°，顺利吊装滚筒，经过改进后的压紧装置实现快速、轻松的压紧各类外形尺寸的滚筒，能有效的提高滚筒装卡时间。

2.2 工艺改进

数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，伺服系统根据控制系统的数据指令驱动机床，刀具和零件执行数控代码规定运动；检测系统是检测机床执行件位移和速度变化量，将检测结果反馈到输入端，与输入指令进行比较，根据差别调整机床动作；传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置；辅助系统种类繁多，如：固定循环、自动换刀等。

滚筒轴承位加工完之后端面钻孔攻丝工序也放在数控镗铣床上加工因为与普通钻床相比，数控镗铣机床有如下特点： （1）加工精度高，具有稳定的加工质量；（2）可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；（3）加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；（4）机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3-5倍）；（5）机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；（6）对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。

3 结束语

文章提到的方案能起到基础的设计理念，加工过程中起到指导作用，随着加工工艺的不断提高，该设计理论可更加完善实用，从而大幅提高工作效率。希望各相关人员能集思广益继续优化并提高数控设备的工作效率，为生产出中国创造的精品而继续努力。

参考文献

[1]卜炎.机械传动装置设计手册[M].机械工业出版社，2002.

[2]陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].高等教育出版社，2003.

[3]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].机械工业出版社，2002.

[4]尚德香.机械制造工艺学[M].延边大学出版社，1987.

作者简介：齐世宏（1985-），男，内蒙古通辽市人；2009年毕业于内蒙古科技大学机械学院机械设计制造及其自动化专业，助理工程师。