数控车加工技术在塔机制造行业的应用分析

苏昊

摘 要：如何使投入的数控车加工设备在实际生产中成功运用，为企业带来效益，通过对塔机两种典型车加工零件数控加工的技术分析和工艺分析，数控车床与传统普通车床加工效率相比生产效率提高2倍以上，并大大减轻了工人的劳动强度。

关键词：数控车床 塔机典型车加工零件 生产效率 劳动强度

中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-01

伴随着市场竞争的加剧，塔机多品种生产最大限度地满足市场的多样化需要。数控车加工技术具有良好柔性.高调整、加工精度高的性能，在塔机制造行业中如何应用数控车加工技术，适应多品种小批量的塔机生产，使能大大地提高生产能力和提高车加工件的质量，是塔机制造机加工的发展趋势。怎样才能既经济又合理地选择到适合本企业的数控车加工设备，如何使投入的数控车加工设备在实际生产中成功运用，为企业带来效益，是数控车加工技术在塔机制造中应用的关键话题。

1 数控车床的特点

（1）柔性和适应性强。在数控车床上改变加工零件时，只需重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新的零件的加工。而且生产过程全部自动完成，为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。（2）加工质量稳定。数控车床是按数字形式给出的指令进行加工的，减少了操作者人为产生的误差。（3）加工生产效率高。数控车床的移动部件空行程运动速度快，自动刀库有四把刀具，刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。车加工的几道工序甚至上十道工序在工件装夹后一次自动完成。（4）能轻易加工轮廓形状复杂的零件。普通机床难以实现或无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，而数控车床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。（5）可获得良好的经济效益。数控车床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。数控车床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降，使用数控车床可获得良好的经济效益。另外还可以大大减少工人的劳动强度和对车工技术水平的依赖。

2 塔机典型车加工零件数控加工的技术分析

2.1 销轴类零件

塔机中有大量的销轴，用于起重臂、平衡臂、塔帽、套架之间的连接，通过加工工艺和加工工时的分析，可了解到使用数控车加工技术后的效率提高情况。

（1）加工工序：材料φ60圆钢锯床锯料-普通车床单面车端面钻中心孔-数控车床车φ50直径段及10 °锥面-调头数控车床车φ59.5直径段及端面。（2）数控车床车φ50直径段及10 °锥面工艺参数：分四次加工，前三次粗车吃刀量1.56 mm，主轴转速500转/分，进给速度0.2 mm/转。每一工作循环耗时1 min，此工序共耗时4 min。（3）数控车床掉头车φ59.5直径段及端面工艺参数：端面车制吃刀量1.5 mm，主轴转速500转/分，进给速度0.2 mm/转。此工序共耗时约2 min。（4）销轴类零件的加工质量分析：数控加工的销轴表面粗糙度及精度均比普通车床有所提高，特别是过渡圆角R2的加工质量，远远超过手工车加工。（5）销轴类零件的加工劳动强度分析：数控车加工的整个历程是由数控体系实现，不象传统加工手腕那样频繁操作，操作者在数控车床工作时，只须要监督车床的运行状况。工人在工件装夹后分别有4 min和2 min的休息时间，特别是车加工销轴的锥面，比普通车床的劳动强度大大减少。

2.2 塔机附着装置的调节螺母

塔机附着装置的每根附着杆有两个调节螺母，一为左螺母，另一为右螺母，用于附着装置安装后拉紧塔身与建筑物的连接。由于每层附着装置有三根到四根附着杆，而且塔机在每个新工地安装需要新的附着装置，因此调节螺母的生产量很大。通过对加工工艺和加工工时的分析，可了解到使用数控车加工技术后的效率提高情况。

（1）加工工序：材料φ133×30无缝钢管锯床锯料-数控车床单面车端面、车φ111直径段及内孔φ76.5-工件掉头数控车床车φ130直径段及左T80×4梯形螺紋。（2）数控车床车加工的工艺参数：A.第一次车端面的工艺参数：吃刀量1 mm，主轴转速300转/分，进给速度0.2 mm/转，此工序共耗时约1 min。B.车φ111直径段的工艺参数：吃刀量1.5 mm，主轴转速250 r/min，进给速度0.3 mm/转，此工序共耗时约6 min。C.车内孔φ76.5直径段的工艺参数：吃刀量1.75 mm，主轴转速250 r/min，进给速度0.15 mm/转，此工序共耗时约2 min。D.工件掉头第二次车端面的工艺参数：吃刀量1 mm，主轴转速300 r/min，进给速度0.2 mm/转，此工序共耗时约1 min。E.数控车制左T80×4梯形螺纹段的工艺参数：吃刀量0.3 mm，主轴转速160 r/min，分7次车制螺纹，此工序共耗时约6 min。（3）左螺母的整个工作循环耗用的总工时约为16 min。（4）附着装置调节螺母的加工质量分析：数控加工的调节螺母表面粗糙度及精度均比普通车床有所提高，特别是T80×4梯形螺纹的加工质量比普通车床大大提高。（5）附着装置调节螺母的加工劳动强度分析：数控车床加工调节螺母工人在工件装夹后分别有9 min和7 min的休息时间，特别是车制螺纹，不需要频繁手工正反车，比普通车床的劳动强度大大减少。

3 数控车加工技术在塔机制造中的应用小结

通过对塔机典型零件的加工工艺和工时分析，数控车床与传统普通车床加工效率比较，数控车床编程需要一定时间，但编好后可反复使用。工序与工序间的对刀时间不长，有5件以上批量可以超过普通车床效率，生产效率提高在2倍以上。与传统普通车床加工质量比较：加工精度由机器确定，对刀只人工测量一次，刀具为不重磨的标准刀具，减少了磨车刀的时间和人为的失误，大大提高加工精度与粗糙度，加工质量对工人的技术水平依赖大大减少，刚刚毕业的技校生都可以加工出稳定合格的塔机零件。与传统普通车床加工劳动强度及安全性比较，人工操作除了每工序之间的对刀一次，及装夹外，其余均为设备自动完成，大大减轻了工人的劳动强度。与传统普通车床设备价格比较，经济型的数控车床约8万～7万元一台，比普通车床约5万～6万一台性价比大大提高。在塔机的机加工生产中，采用数控车加工技术，无论在产能的提高、经济效益的提高、产品质量的提高，工人劳动强度的减少等方面，都有很大的提升，数控车加工技术是塔机制造中工艺创新发展的新方向。

参考文献

[1] 邢永胜，鲁焱，官桂香.高职数控技术专业人才培养模式改革研究[J].辽宁高职学报，2011（10）.

[2] 艾建军，黄仕君，高职数控技术专业人才培养模式[J].机械职业教育，2010（6）.