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[其他] 特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

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发表于 2015-10-11 07:28:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
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特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

        对特殊规格大轴套产品进行加工,传统的方法是在M2110磨床上手动加工,不仅生产效率低,而且劳动强度大,班产仅90只左右,无法满足市场需求。万向钱潮股份有限公司通过对3MZ205自动内圆设备工装进行改造,使班产达到300只,极大地提高了生产效率,并且为其他改进活动提供了经验。
        生产现状及问题分析
        我公司生产的S18型号等特殊大规格轴承外圈,主要用于轧钢机设备上的万向节总成,该轴承外圈外底平有凸台,且内圆滚道有多档台阶组成,采用双排滚珠。其特点是径向承载能力大,适用于承受重负荷与冲击负荷,因而规格一般都在φ65 mm及以上。
        与常规轴套相比,S18型号产品的加工难点表现为:尺寸规格大,径向及壁厚均较厚,从而使质量增加,安装稳定性差,在磨内圆时内径圆柱度等尺寸很难控制;有多档内台肩,滚道加深,如采用自动仪表控制,测爪伸不到最里面;外形特殊,外底平处有凸台,而常规轴套外底平为平面,无凸台,因此定位困难。
       

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

        目前用于加工特种大规格轴套的设备主要为M2110设备,其缺点是自动化程度低,手动上下料,手动进给,磨削速度慢,班产仅90多只,且劳动强度大,无法满足市场需求。
        3MZ205设备主要用于加工常规中大规格轴套,如不做改进,无法对特种大规格轴套进行加工。分析具体原因,首先,轴套质量重,接轴强度不够。其次,外平面特殊,定位靠山如不做改进,无法实现稳定定位。另外,常规内圆磨削采用仪表磨削,即通过卡规测头反馈信息来控制内径尺寸,但该轴套由于有多档台肩,卡规无法伸到最里面的台肩,因而无法实现仪表控制。对此,部门成立攻关小组,设想在3MZ205内圆磨床上加工该类特殊规格轴套内圆,提高班产,满足顾客需求。
        主要研究过程和实施方案
        经过调查分析和大量工艺试验,针对以上在自动磨床上加工S18型号等特殊大规格轴承外圈出现的问题和难点,我们决定从定位靠山、接轴及行程控制模式等方面进行改进,最终实现在3MZ205内圆磨床成功加工特殊规格轴套内圆的目的,提高班产,增加有效产出,满足市场需求。
       

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

        1.产品结构特点分析
        常规大轴套与特殊规格大轴套的对比见图1、图2,从图2可以看出,该特殊规格轴套除产品规格大的特点外,其结构也较为特殊,内圆和外平均有多档台肩,对加工定位与磨削都造成了不便。
        2.靠山的重新设计制作
        小组成员对自动磨床操作工加工使用靠山情况进行了检查,发现常规产品所用靠山由于太小,且没有考虑凸台,因此,无法应用在S18型号等特殊形状产品上,无法加工。
        对此,小组成员针对S18型号轴套规格大及有凸台的情况,对靠山进行了改进设计和制作。经反复试验后,将原来的靠山直径为φ55 mm放大到φ75 mm,并加深中间档台阶孔,使其适合特殊规格大轴套的定位 (见图3),经试用,效果较好。
       

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

        3.接轴的重新设计制作
        小组成员对自动磨床操作工加工使用接轴情况进行了检查,发现一般产品因规格较小,所用接轴也相应较小。S18型号等特殊形状产品规格大,采用现有接轴无法完成砂轮安装使用,强度不够,且容易导致砂轮消耗增大,更换频繁(见图4)。
        对此,小组成员根据S18型号轴套规格大小,设计制作新的砂轮接轴并进行制作,主要是对接轴头部进行加宽。经多次改进试验后,由原来的φ18 mm增大到φ28 mm,并在头部减少一档台肩,从而提高其强度,经试用后,效果较好(见图5)。
       

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

        4.磨床行程模式的改造
        小组成员对自动磨床操作工加工情况进行了检查,一般产品内圆表面因没有需磨削的靠近内平的一档内台肩,因此,用测爪可以直接测到内圆表面,从而把行程位置传递到仪表。当该类轴套内隔有一档较深的内台肩时,测爪只能伸到常规滚道部位,无法接触到最里档内台肩滚道表面,也就无法实现仪表控制。
        对此,小组成员以S18轴套为例,针对内台肩有多档,测爪无法伸到内台肩处的情况,进行讨论和分析,决定对行程控制进行改进。我们计划利用行程开关来控制磨削行程,机电修人员设计改进补偿机构,通过实现对磨架行程进行控制来确定行程。经反复调试改进后,在原来仪表控制的基础上,增加了定程磨削功能,使S18型号等特殊规格轴套内台肩内圆实现定程磨削,从而达到自动加工的目的,免除了手动磨削的弊端,尺寸控制良好。
        5.实施效果
        通过以上实施,小组成员对改进后的3MZ205设备加工S18型号轴套内圆工序进行了反复磨削试验,结果合格,并且过程能力较稳定。同时,我们对加工工件的班产数量也进行了统计(见表)。
       

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

特殊规格轴套内圆磨削工艺的改进

        至此,通过多次改进试验后,3MZ205磨床自动磨削加工特种规格产品内台肩内圆的质量不仅达到了生产要求,而且生产工效比在M2110手动磨床上加工有大幅度提升,达到预期目标。
        结语
        1.通过对3MZ205磨床的工装夹具等进行改进,使S18型号等特殊规格产品可在自动磨床上加工,内圆班产由原来的90只/班,提高到现在的300只/班左右,合计年可创经济效益10万余元。
        2.极大地提高了生产效率,为进一步提升设备自动化程度提供了借鉴。
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