CN104842123A - 起重机细长卷筒加工工艺 - Google Patents

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葛明
陈锁
何先凡
张艳丽
仇步新
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/30—Rope, cable, or chain drums or barrels

Abstract

起重机细长卷筒加工工艺，涉及一种卷筒加工工艺，卷筒体安装在机床上，两端用夹具顶紧，先用1/2R角合金钢刀具加工出卷筒体绳槽的基本弧度尺寸，再用R角合金钢刀具修整卷筒体绳槽成型。加工工艺中分别采用了半刀逐层削减法、梯形切削轨迹法和整刀圆弧修整法的加工方法，实现了在普通机床上加工细长卷筒的目的，进而降低了生产成本。该工艺的加工方法简单，加工过程安全可靠，稳定性好，不仅能保证细长卷筒绳槽的加工质量，还能节约人力物力，降低企业生产成本。

Description

起重机细长卷筒加工工艺
技术领域
本发明涉及一种卷筒加工工艺，特别是一种起重机细长卷筒加工工艺。
背景技术
我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”成为我国目前工业发展的主流，我国工业逐步向集约型，节能减排，低碳的方向发展。随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广泛。在起重机机械中，卷筒是起重机的重要承重部件，它通过电机的作用来控制卷绕钢丝绳的收放，以实现起重机起吊重物时的提升或下降功能，它承载起重机的起升载荷，因此，其安全性和可靠性直接影响起重机的起升、变幅、牵引等工作特性。目前国内起重机卷筒多采用铸钢筒体对焊和钢板卷焊制造而成，由于细长卷筒的筒体较长，采用普通机床加工时，容易出现损坏刀具、跳槽、啃槽、失圆等现象，因此细长卷筒加工时需采用特殊机床、特殊刀具和专业的工装夹具才能保证卷筒的加工质量。由于细长卷筒其机加工难度大，造成生产成本的大幅增加，所以国内起重机卷筒多采用大直径短长度型卷筒，由于大直径卷筒是采用卷筒壁厚度大于起升钢丝绳直径的钢板制成，其自身重量较重，从而加大了起重机的整体负载量。同时加工较厚的筒壁到指定要求时，其加工量较大，浪费人力和物力资源，增加生产成本。为了解决上述问题，科研单位和企业科技人员在不断的研究、探索，利用现代科学技术希望找到一种能保证加工质量、加工方法简单和生产成本较低的细长卷筒的筒体加工工艺，虽然在技术上取得了一定进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种起重机细长卷筒加工工艺，该加工工艺分别采用了半刀逐层削减法、梯形切削轨迹法和整刀圆弧修整法的加工方法，实现了在普通机床上加工细长卷筒的目的，进而降低了生产成本。该工艺的加工方法简单，加工过程安全可靠，稳定性好，不仅能保证细长卷筒绳槽的加工质量，还能节约人力物力，降低企业生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有卷筒体、绳槽、夹具、1/2R角合金钢刀具、R角合金钢刀具，R角合金钢刀具的R角弧度与所需加工绳槽弧度相同，1/2R合金钢刀具的弧度与所需加工绳槽的一半弧度相同，卷筒体为半成品，安装在机床上，卷筒体两端用夹具顶紧，先用1/2R角合金钢刀具加工出卷筒体绳槽的基本弧度尺寸，再用R角合金钢刀具修整卷筒体绳槽成型。
本加工工艺具体包括以下步骤：
步骤1.将半成品卷筒体装夹在机床上，用机芯夹头固定两端，并用夹具顶紧；
步骤2.用外圆车刀粗车一次卷筒体外壁，并留0.5mm-1mm的余量精车至图纸要求外径；
步骤3.刀具退回原点后，换1/2R角合金钢刀具，并设置刀具在轴向、径向的切削进给量，对刀找加工基准点；
步骤4.旋转卷筒体，用1/2R角合金钢刀具在卷筒体上切削出弧形槽，并重复此切削过程，逐层在卷筒体上切削出符合图纸尺寸要求的绳槽半边圆弧；
步骤5.将刀具退回原点，将1/2R角合金钢刀具翻转180°，设置刀具在轴向进给量，重复逐层加工直至切削出绳槽另半边圆弧，且圆弧尺寸符合图纸要求；
步骤6.将刀具退回原点，设置刀具轴向进给量，再次逐层切削出卷筒绳槽底部圆弧，且圆弧尺寸符合图纸要求；
步骤7.将刀具退回原点，换R角合金钢刀具，并重新设置刀具在轴向、径向的切削进给量，修整卷筒绳槽半径直至符合图纸要求；
步骤8.检验绳槽尺寸及精度要求，合格后加工结束。
本发明采用的技术原理是：该加工工艺分别采用了半刀逐层削减法、梯形切削轨迹法和整刀圆弧修整法的加工方法，实现了在普通机床上加工细长卷筒的目的。其中半刀逐层削减法是将R角合金钢刀具一分为二，分为两个1/2R角合金钢刀具，该1/2R角合金钢刀具在加工时能够减少细长卷筒的切削受力面积，进而减小切削振动，防止加工时出现刀具跳槽、啃槽的现象；同时采用逐层切削能够获得较高的加工精度和弧表面质量。梯形切削轨迹法是将绳槽分成左-右-中的梯形切削方式，该分步的梯形切削方式使细长卷筒能够实现在普通机床上进行切削加工，不仅能保证加工质量，还能降低加工成本，解决了原有细长卷筒加工需采用特殊机床和特殊刀具才能保证卷筒加工质量的问题。整刀圆弧修整法是采用与所加工绳槽相同弧度的刀具对绳槽做最后的成型修整工作，从而进一步保证绳槽的加工精度与加工质量。
本发明有益效果是：该加工工艺分别采用了半刀逐层削减法、梯形切削轨迹法和整刀圆弧修整法的加工方法，实现了在普通机床上加工细长卷筒的目的，进而降低了生产成本。该工艺的加工方法简单，加工过程安全可靠，稳定性好，不仅能保证细长卷筒绳槽的加工质量，还能节约人力物力，降低企业生产成本。
附图说明
下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述：
图1是起重机细长卷筒加工工艺的卷筒结构示意图；
图2是起重机细长卷筒加工工艺的1/2R角合金钢刀具结构示意图；
图3是起重机细长卷筒加工工艺步骤图；
在图1，图2，图3中：1.卷筒体、2.绳槽、3.夹具、4.1/2R角合金钢刀具、5.R角合金钢刀具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施列作详细描述。
在图1，图2，图3中，R角合金钢刀具5的R角弧度与所需加工绳槽的弧度相同，1/2R合金钢刀具4的弧度于所需加工绳槽的一半弧度相同，卷筒体1为半成品，安装在机床上，卷筒体1两端用夹具3顶紧，先用1/2R角合金钢刀具4加工出卷筒体1绳槽2的基本弧度尺寸，再用R角合金钢刀具5修整卷筒体1绳槽2成型。
本加工工艺具体包括以下步骤：
步骤1.将半成品卷筒体1装夹在机床上，用机芯夹头固定两端，并用夹具2顶紧(如图1所示)；
步骤2.用外圆车刀粗车一次卷筒体1外壁，并留0.5mm-1mm余量精车至图纸要求外径；
步骤3.刀具退回原点后，换1/2R角合金钢刀具，并设置刀具在轴向、径向的切削进给量，对刀找加工基准点；
步骤4.旋转卷筒体1，用1/2R角合金钢刀具4在卷筒体1上切削出弧形槽，并重复此切削过程，逐层在卷筒体1上切削出符合图纸尺寸要求的绳槽2半边圆弧(如图3中a所示)；
步骤5.将刀具退回原点，将1/2R角合金钢刀具翻转180°，设置刀具在轴向进给量，重复逐层加工直至切削出绳槽2另半边圆弧，且圆弧尺寸符合图纸要求(如图3中b所示)；
步骤6.将刀具退回原点，设置刀具轴向进给量，再次逐层切削出卷筒绳槽2底部圆弧，且圆弧尺寸符合图纸要求(如图3中c、d所示)；
步骤7.将刀具退回原点，换R角合金钢刀具，并重新设置刀具在轴向、径向的切削进给量，修整卷筒绳槽2半径直至符合图纸要求(如图3中e所示)；
步骤8.检验绳槽2尺寸及精度要求，合格后加工结束。
上述步骤中分别采用了半刀逐层削减法、梯形切削轨迹法和整刀圆弧修整法的加工工艺。其中半刀逐步削减法能够减少细长卷筒在加工时的切削受力面积，进而减小切削振动，防止加工时出现刀具跳槽、啃槽的现象，并能获得较高的加工精度和弧表面质量；梯形切削轨迹法采用分步切削的方式，使细长卷筒能够实现在普通机床上进行切削加工，不仅能保证加工质量，还能降低加工成本，解决了原有细长卷筒加工需采用特殊机床和特殊刀具才能保证卷筒加工质量的问题；整刀圆弧修整法是对绳槽做最后的成型修整工作，从而进一步保证绳槽的加工精度与加工质量。
该工艺的加工方法简单，加工过程安全可靠，稳定性好，不仅能保证细长卷筒绳槽的加工质量，还能节约人力物力，降低企业生产成本。

Claims (1)

1.起重机细长卷筒加工工艺，含有卷筒体、绳槽、夹具、1/2R角合金钢刀具、R角合金钢刀具，其特征是：R角合金钢刀具的R角弧度与所需加工绳槽弧度相同，1/2R合金钢刀具的弧度与所需加工绳槽的一半弧度相同，具体加工工艺包括以下步骤：
步骤1.将半成品卷筒体装夹在机床上，用机芯夹头固定两端，并用夹具顶紧；
步骤2.用外圆车刀粗车一次卷筒体外壁，并留0.5mm-1mm的余量精车至图纸要求外径；
步骤3.刀具退回原点后，换1/2R角合金钢刀具，并设置刀具在轴向、径向的切削进给量，对刀找加工基准点；
步骤4.旋转卷筒体，用1/2R角合金钢刀具在卷筒体上切削出弧形槽，并重复此切削过程，逐层在卷筒体上切削出符合图纸尺寸要求的绳槽半边圆弧；
步骤5.将刀具退回原点，将1/2R角合金钢刀具翻转180°，设置刀具在轴向进给量，重复逐层加工直至切削出绳槽另半边圆弧，且圆弧尺寸符合图纸要求；
步骤6.将刀具退回原点，设置刀具轴向进给量，再次逐层切削出卷筒绳槽底部圆弧，且圆弧尺寸符合图纸要求；
步骤7.将刀具退回原点，换R角合金钢刀具，并重新设置刀具在轴向、径向的切削进给量，修整卷筒绳槽半径直至符合图纸要求；
步骤8.检验绳槽尺寸及精度要求，合格后加工结束。
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