广州煤机横梁

圆柱齿轮加工的工艺创新
在现代机械中，齿轮传动是应用广泛的一种机械传动方式，它的功能是传递两轴间的运动和动力。尤其在汽车生产行业中，齿轮已属于大批量专业化生产，在长期的生产实践中，已经形成了一整套的生产工艺。
典型的齿轮加工工艺
用切削方法加工齿轮是一种典型的齿轮加工工艺。生产过程一般分为：齿轮毛坯加工→齿面加工→热处理工艺→齿面的精加工。具体工序为：锻件或棒料形成齿轮毛坯→粗加工，切除较多的余量→半精加工，车、滚齿、插齿等→热处理，调质、渗碳淬火、高频淬火→精加工，精修基准、精加工齿形等。
用此工艺加工的齿轮，可以达到较高的精度，一般可达到6级，经过珩磨后，可达5级以上，可以用在高速、低噪声的工作环境中。在长期的实践中发现，这类齿轮的齿体失效比例**齿面失效比例，主要为弯曲疲劳折断和过载折断。
齿轮的精密锻造工艺
随着数控精密加工技术的发展，精密锻造工艺和精密模具制造技术已被广泛应用到齿轮零件的大批量生产中。精密锻造工艺分为热精锻造和冷镦锻造。成熟的热精锻造工艺称为“一火两锻”，即齿轮在热锻成形和切边后，利用锻件余热进行精整，这样的热锻齿轮精度在8～9级左右。
冷镦锻造又称为闭塞锻造，是一种先进的无飞边精密成形技术。当模具齿形精度达到6级时，在批量生产条件下，齿轮精度可以达到8～9级。这样的齿轮，可以达到卡车和轻型车的使用要求，可用在低速、重载、高噪声的工作环境中。在长期的使用过程中发现，这类齿轮的失效方式，齿面失效的比例**齿体失效的比例，主要为磨损和点蚀。
两种工艺生产的齿轮的性能分析
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图1 典型工艺生产的齿轮
通过典型的齿轮加工工艺生产的齿轮如图1所示。由于在齿形加工过程中（滚齿、插齿、珩齿、磨齿等），零件的纤维组织被切断，虽然可以获得比较高的齿形精度和齿相精度、表面光洁度等，但齿轮的受力性能和抗折断性能受到影响，在过载情况下，存在齿根折断的隐患。
在精密锻造工艺条件下，生产的齿轮如图2所示。在精锻过程中，金属在高应力作用下，产生塑性变形，齿轮的组织致密，金属纤维连续，抗疲劳强度和耐磨性比切削加工的齿轮高出很多，适合于频繁冲击和重载工况下工作，但由于其精度低，表面粗糙，工作噪声大，工作速度低，易产生齿疲劳损伤。
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图2 精密锻造齿轮
齿轮加工的工艺创新
随着数控加工技术的普及，数控滚齿机和二次自动对刀技术的成熟应用，我们可以将数控加工和精密锻造两种齿轮加工工艺**地结合起来，既可以得到良好的金属纤维组织，改善受力情况，又可以得到比较高的齿轮精度，减少金属切削量，提高生产效率。
在实际生产工艺中，用精密锻造的工艺方式生产齿轮毛坯，然后用数控滚齿机加二次对刀装置，进行精密滚齿加工。这种方式生产的齿轮，各项精度、性能指标都得到提高，经济价值也有很大提升。与典型的齿轮加工工艺相比，因为切削量减少，所以加工效率提高。我公司有一客户，要生产一批新能源汽车用齿轮，模数3mm，24齿，6～7级精度。制作精锻齿轮毛坯，然后在高速数控花键铣床YKH750（图3）上运用二次对刀加工工艺（仅需6s左右）对精锻毛坯进行加工，在数控滚齿机床上滚切0.2mm的加工余量，只需1min左右。新工艺不但提高了生产效率，更重要的是提高了齿轮的性能，在用户的检测中，新工艺生产的齿轮的受力性能明显**传统方式生产的齿轮。
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图3 高速数控花键铣床YKH750
总结
经过大量的实际生产证明和试验验证，将精锻工艺与典型的齿轮加工工艺组合起来，不仅可以提高产品性能，而且可以提高生产效率，是切实可行的，是齿轮加工的创新工艺。

某起落架锻件模具的磨损原因分析及改进措施
锻造是一种复杂的塑性加工技术，其中热模锻是较为常见和重要的锻造方式。模锻过程中锻件质量的好坏受多种因素的影响，而模具的好坏则直接影响锻件的质量、成本、生产率和市场竞争力。实际锻造过程中，锻模通常在较高的动载荷或静载荷反复作用下工作，其工作应力较高，工作条件非常苛刻，工作时锻模的预热、冷却、润滑、氧化皮影响等，都直接影响模具使用情况，所以要尽可能的去改善，以延长模具的使用寿命。
前期我公司生产的一种航空起落架模锻件的模具磨损情况较为严重，修模频率较高，严重影响着产品的制造周期和成本。本文基于这一实际问题，首先通过对生产现场的还原，分析了模具磨损严重的原因；然后通过现场试验，找到了改进措施；终通过产品批量生产来进行验证，模具磨损严重的问题得到了有效解决。
原因分析
从图1(a)可以看出，模具型腔高包处温升严重；经测温后，该处模具型腔表层温度在650℃以上。其主要原因是坯料的始锻温度很高（＞1000℃），连续生产时模具型腔温度通常在400℃以上，有时甚**达600℃，采用石墨润滑剂后生成的润滑膜失去了原有的润滑效果；同时在此高温条件下，也会给操作工人的喷洒润滑工作带来很大困难，往往会有润滑不均匀、不到位的情况。
在这样的情况下，锻件在成形过程中就会与模具型腔发生干摩擦，导致模具型腔局部温升严重，表层温度与热扩散层深度将迅速增加，从而使模具表面硬度下降，模具抗变形与抗磨损能力均减弱；在较大、复杂的交变载荷作用下，成形较复杂的型腔部位将会发生变形。图1(b)为模具冷却后模具型腔真实损坏情况，从图中可以看出，该处已严重变形、塌陷，无法满足锻件正常生产。
使用该模具期间，生产的锻件多件出现了局部缺肉现象(图2)。当缺肉量较大时，将会影响到零件的加工，甚至有产品报废的风险。经过对模具型腔的检查，发现模具型腔对应位置已经发生严重变形和塌陷。初步判定：锻件缺肉和模具型腔对应位置的变形、塌陷有很大关系。
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图1 实际生产过程和冷却后模具的状态
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图2 锻件局部缺肉
解决措施
针对上述问题，我公司技术人员经过分析论证，提出了如下解决措施。
⑴模具修复。
目前模具已无法满足锻件正常生产要求，须对模具进行及时维修（补焊、气刨、打磨等）以防缺陷（圆角处隆起、凸起部分变形、塌陷）进一步扩大。修模后要求模具型腔光滑，如图3所示。
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图3 修模后模具型腔状态
⑵合理降温。
锻造过程中，模具温升是不可避免的，所以实际生产中要严格监控模具型腔温度；若模具型腔温度过高，会使得型腔退火，硬度降低，造成模具过早塌陷磨损。当每件锻件压制完成后，先用风管进行风冷降温，并去除干净型腔内杂物。
⑶充分润滑。
生产过程中要对模具进行充分润滑。当模具型腔温度降至400℃以下时，向模具型腔均匀喷洒石墨润滑剂，即起到模具润滑作用。锻件压制前，上下模的模具型腔均加盖一种带润滑功能的复合纤维布（图4），以进一步提升润滑效果。
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图4 模具型腔加盖带润滑功能的复合纤维布
结果验证
采用上述措施后，连续生产20余批次的锻件进行了现场验证。每批次生成完成后，进行模具型腔表面检查，发现模具表面质量仍然良好，现只需要通过简单地局部打磨光滑甚至不打磨，就可满足正常生产要求。这样一来，大幅减少了模具修模次数，提高了生产效率。
图5为优化后终锻件成形情况。从图中可以看出，锻件表面无成形缺陷，缺肉问题得到有效解决。
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图5 优化后终锻件成形情况
结论
通过修复模具、合理降温、合理润滑等措施，解决了模具长期容易局部磨损、变形甚至塌陷的问题，有效解决了锻件成形缺肉的问题。

耙斗机使用前需要准备哪些
耙斗机使用前选用相匹配的四芯软电缆50—70米，一端接入装载机控制电箱(或防爆磁力起动器)*位置，另一端接在带漏电保护的三相交流电源和接地电阻小于2Ω的接地网上。矿用扒渣机作业前检查漏电断路器是否灵敏可靠，电压是否正常，电缆是否完好，接线端有无松动脱落，否则禁止工作，须停机进行修复。检查操纵系统：各操纵手柄应处于中立位置，操纵应灵活，无卡滞现象。
查看矿用扒渣机液压系统：液压系统的元件及其联接管路之间连接应紧固，无明显渗漏现象，液压管路应符合规定 液压油必须保持清洁，不允许用不干净的容器来盛装，且必须从加油的液压空气滤清器处加入。油面不足及时补充。 推荐使用L-HM46号抗磨液压油，冬季推荐使用L-HM32号抗磨液压油。
山西耙斗机耙斗：耙斗由尾帮、侧板、拉板、筋板焊接而成整体，组成马蹄形半箱形结构，耙齿用铆钉固定在尾帮下端，耙齿磨损后可更换。料槽：料槽是容纳耙取(煤)矸的，耙取的岩石以此通过进料槽、中间槽、卸料槽底部的卸料口卸入矿车。中间槽安装在台车的支架和支柱上，而进料槽、卸料槽则分别在其前后与之衔接。

浅谈激光切割技术在汽车行业中的应用
激光是一种因产生辐射而强化的光。由于其具有方向性好、亮度高、单色性好等特性，使得激光的应用非常广泛，如激光切割、激光焊接、激光雕刻、激光打孔、激光打标等等，激光应用也成为目前有发展空间的领域之一。而激光切割作为激光加工中重要的一项技术应用，其主要有两种：一种是脉冲激光，适用于金属材料；*二种是连续激光，适用于非金属。下面就来介绍一下激光切割技术中的汽车行业中的应用。
激光切割原理及优点
激光切割是利用高功率密度的激光束扫描材料表面，在较短的时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，以达到切割的目的。
激光切割在汽车零部件的生产中具有以下优点：⑴精度高，定位精度在0.05mm左右。⑵切缝窄，激光束聚焦成很小的光点，使得焦点处达到很高的功率密度，材料加热至气化程度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。⑶切割面光滑，刺。⑷速度快，比线切割速度要快很多。⑸切割质量好，无接触切割，切边受热影响很小，基本不存在工件热变形现象，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。⑹不损伤工件，激光切割头不会与工件表面接触，保证不划伤工件。⑺不受被切材料的硬度的影响，激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等材料进行加工。⑻不受工件外形的影响，柔性好，可以加工任意图形，也可以切割管材及其他型材。⑼节约模具的投资，激光加工不需要模具，没有模具损耗，*修理模具，节约模具的更换时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本。⑽节省材料，采用计算机编程，可以把不同形状的产品进行整板材料套裁，提高材料的利用率。⑾可以缩短新产品的开发周期，新产品的试制，一般数量较少，结构不确定，不用制造模具，降低浪费，缩短新产品的制作周期。⑿可以切割非金属的材料。
因此在生产中采用这种设备是非常可行的，并且这种设备也适用于生产小批量工件，为零部件的前期试制开发提供了方便，节约了成本。
激光切割的设备
激光切割设备种类繁多：⑴平面激光切割机，主要切割平面工件。⑵三维激光切割机，可以切割三维空间的工件。⑶激光切割机器人(图1），可以切割更复杂的三维立体工件等。
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图1 激光切割机器人工作站
随着汽车行业的发展，激光切割机器人的应用越来越多，而且这种类型的激光切割设备也可以切割平面工件和简单的三维工件，因此下面重点介绍激光切割机器人工作站的组成部分：⑴高精度轨迹机器人，实现了高精度、高速度、立体加工以及成本的降低。⑵激光发生器，有固体激光发生器、气体激光发生器和光纤激光发生器，是产生激光源的装置。⑶冷却器，用于冷却激光发生器。⑷光纤维电缆。⑸切割头，主要包括腔体、聚焦透镜座、聚焦镜、电容式传感器和辅助气体喷嘴等零件。⑹工作台，用于安放被切割的工件，并能按照控制程序正确而精准的进行移动，是由伺服电机驱动的。⑺数控系统，控制工作台实现X、Y、Z轴的运动，同时也控制激光器的输出功率。⑻操作台，用于控制整个切割装置的工作过程。⑼气瓶，包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶。⑽空压机。⑾空气冷却干燥机、过滤器。⑿抽风除尘机等辅助设备。
激光切割机器人在汽车制造中的实践
下面列举阐述一下激光切割机器人在汽车零件加工中的应用。
管材零件的切割
如图2所示，该零件是激光切割管材上所有的孔(左件4个孔，右件5个孔），因孔数量较多，孔径尺寸也各不相同，采用模具来冲裁的话，模具比较复杂并且模具数量也比较多，投资相对较大，而且后期的模具维修频率也较高，会占用大量的时间和人力，并且还会产生不合格品，影响零件的质量，还要有专门的质检人员进行检验，以防止不合格品的流出。而采用激光切割技术不但可以减少大量的模具资金的投入，还可以带来以下几点好处：⑴保证零件质量；零件切割位置准确，并且这种无接触加工可以避免塌角的发生。⑵节省操作工人与设备的占用；采用激光切割，程序调好之后，只需要一名工人就可以完成取件、上件、下件等一系列工作；如果用模具来实现少需要3套模具，3名操作工，3台冲压设备。⑶节省时间，操作简单；根据实践，该零件可以切割400套，并且工人不会太累，效率较高；如果采用模具实现，正常情况也可以生产400套，但是如果模具出现问题，维修、装模具、调试会耗费大量的时间和人力。⑷避免漏切、错切；激光切割如果出现漏切、错切，设备会报警，因此不会有不合格品流出的现象；如果模具出现漏冲，不容易被发现，这样不合格品流出，会带来更大的损失。
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图2 管材零件
为保证零件质量，零件定位要准确，因此需要制作零件的定位夹具(图3），该夹具结构分为三部分：⑴固定板，固定在工作站的工作台上，固定方式为螺钉和销钉。工作台上有固定位置的螺钉和销钉的，因此夹具的设计要与工作台尺寸相结合，不能盲目进行设计。⑵零件的定位装置，根据零件的使用特性，该零件在使用时孔距端头的位置重要，因此将定位设置在零件端头。⑷零件的夹紧装置，因零件在各个方向上均有切割部分，零件需要跟随工作台进行翻转，为防止工作台旋转时零件脱落，需设置四套夹紧气缸来实现。总体上来讲，该夹具结构简单易操作，并且投入的成本也很低，但是却能带来很大的收益，可以说是比较实用的。
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图3 制作管材零件的定位夹具
异型型材的切割
如图4所示，该零件需要切割两个大孔及两个端头，孔及端头采用模具冲裁时会产生变形，因此为保证零件质量，采用激光切割的方式来避免零件变形。该零件孔的切割是比较容易实现的，但是型材的端头切割加工就会有难度，该型材截面为B字形状，切割方向360度每个方向都有，所以就要求激光切割头可以360度旋转，并且要有足够的空间可以让切割头旋转，如果法线方向上空间不够，那么在不影响零件使用的情况下，可以采用小的带角度切割，因此切割头的切割轨迹的设置需要不断的进行尝试，终保证零件质量，同时降件成本，提高生产效率。
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图4 异型型材零件
该零件的激光切割夹具如图5所示，该夹具的结构同管材的夹具相似，也分为三个部分：⑴固定板，同管材的固定板固定方式一样。⑵零件定位装置，该零件上有两个很重要的安装孔，因此采用孔定位的方式使零件位置准确，定位结构采用气缸带动定位销，可以前后移动，方便工件的取放。⑶零件的夹紧装置，夹紧装置同管材件相似，只是夹紧头随零件的形状做了改变。
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图5 固定在工作台上的定位夹具
以上两个例子，激光切割夹具相对模具比较简单，都是由三部分组成：固定板、定位装置和夹紧装置。同时说明了激光切割机器人的应用可以解决很多汽车零件制作的难题，并且带来了很多方面的优点。
结束语
综上所述，激光切割在汽车加工领域中优点很**，适应了汽车的降低成本，提高质量的发展趋势，并且激光加工机器人工作站在汽车行业的应用越来越普遍，不仅仅是应用于激光切割，激光焊接，激光打标，激光雕刻等也比较多，甚至于在非金属材料中的应用也是非常普遍的。