一种非标大螺距螺纹精加工工艺

项目编号:131100001762
一种非标大螺距螺纹精加工工艺
所属行业:
机械,技术装备
所处阶段:
中试阶段
总投资(万元):
$4,300万元
新增利润(万元):
$380万元
技术成果来源:
自主研发
合作方式:
其它
设备投资(万元):
$3,600万元
节省成本(万元):
$0万元
技术先进性说明:
非标直角梯形螺纹牙形高度42mm,螺距P=75±0.025,螺纹加工表面质量及加工精度要求严格,倾斜度∠=45°±0°3′,表面平面度□=□25.4:0.013,表面光洁度为N8 ,螺纹旋入角18°27′4″±0°15′。
主要技术参数:
非标直角梯形螺纹牙形高度42mm,螺距P=75±0.025,螺纹加工表面质量及加工精度要求严格,倾斜度∠=45°±0°3′,表面平面度□=□25.4:0.013,表面光洁度为N8 ,螺纹旋入角18°27′4″±0°15′。

一、项目意义

矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用,属于国民经济的支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础,也是衡量一个国家工业实力的重要标志。根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策,矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持,以得到进一步发展和提高,为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备,满足国民经济发展对能源和原材料的需要。

改革开放30年来,我国矿山机械制造业经历了引进、消化、吸收国外先进技术、合作设计和合作制造、自主设计的发展道路,特别是在实施《国务院关于加快振兴装备制造业若干意见》的推动下,矿山机械制造业基本实现了两大转变,一是产品开发由仿制型向自主创新型转变;二是经济运行由粗放型向效益型转变。市场需求在带动矿山机械制造业经济增长的同时,更促进了整个行业的技术进步,涌现了一批具有自主知识产权的重大新产品。

某些机械公司设计研发了一系列性能优良的大型破碎机,其类型包括旋回破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机、VSI立轴式破碎机、反击式破碎机五种典型的破碎机。圆锥式破碎机的主要特点: 液压系统,该机具有用液压系统来调整破碎机排矿目的大小,液压系统可有效地保证设备的安全运转。在破碎腔中有异物时,液压系统可使动锥体自动下退,当异物排出后,该系统使下退的动锥体自动复位。重新保持原来的排矿口位置继续工作;破碎腔型,破碎腔型是指动锥与固定锥之间形成的几何空间。破碎腔的形状对整机的性能影响很大。破碎机腔型是破碎的主要技术指标。该机从粗碎到细碎设计了四种规格的腔型,它有六种可能的组合,这意味着它能最好地适用于用户特殊要求;密封可靠:采用迷宫式密封装置,取代了以往使用的水式密封,使灰尘杂质无法进人机体内,从而保证了润滑油的清洁,延长了滑动轴承、推力球轴承的使用寿命,使得机器运转可靠,更换方便。以往破碎机更换破碎壁非常慢,圆锥式破碎机新结构更换破碎壁非常快。因为上破碎壁上装有卡梢,用螺栓顶起就把破碎壁固定,下破碎壁固定是用液压螺母紧固,上、下破碎壁背面不需要加任何填充材料,所以更换快速方面,减少了工人劳动强度。

宁夏共享精密加工有限公司与美卓矿山机械公司战略合作相继成功开发了旋回破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机主要零部件的开发。在矿山机械对立柱及调整环的需求不断增加, 2011年末期共享精密加工提出研发矿机圆锥式破碎机主要零部件立柱和调整环精加工工艺。

二、项目目标

本项目的目标是:实现破碎机主要零部件立柱和调节环精加工工艺的应用及产业化,满足客户的要求,进一步掌握和提升大型破碎机主要零部件加工工艺设计能力,攻克加工过程中各个环节技术难点,提升加工效率,降低加工成本;拓宽与顾客公司合作领域,使宁夏共享精密加工公司的顾客结构、市场结构、产品结构多元化,提升在矿山机械加工行业的竞争力,具备更强的市场抵抗力。

本项目主要研究内容有机加工工艺设计、专用刀具设计、测量方案设计、缺陷处理、三维模型构建,数控过程设计、加工表面防护等。

本项目研发的立柱和调整环精加工工艺内容,需在φ2870mm×1050mm内外圆柱面上完成大型非标直角梯形螺纹加工,加工流程复杂。此产品均为典型回转体附带分度圆周孔零部件,适合应用车铣复合加工中心完成大部分工序内容。非标直角梯形螺纹牙形高度42mm,螺距P=75±0.025,螺纹用于传动与定位,因此螺纹加工表面质量及加工精度要求严格,倾斜度∠=45°±0°3′,传动表面平面度□=□25.4:0.013,表面光洁度为N8 ,螺纹旋入角18°27′4″±0°15′。

拟通过本项目的实施,使公司具有大型破碎机重要零部件从铸造到装配的批量化生产能力,完成顾客订单,拓展矿山机械服务市场。

三、主要任务

成果转化主要任务为:投资基础设施,加工机床刀具和工装,实现成果的产业化,形成批量生产的能力。成果和受理专利投入生产使用过程中,实现成果技术和专利的产业化和示范应用,年精加工矿机关键部件500套的加工能力。并完成订单需要。

1、通过对科技成果的应用转化实现创收:

2013年预计可完成出口创汇340余万元。。项目持续效益非常显著。

2、增加就业:

成果转化过程中,对于工厂设备进行了扩建,预计增加就业10人左右。

四、已有技术基础

目前公司现有员工166名,平均年龄26岁。其中大专以上学历占比54%以上;从事与技术相关的技术研发和管理工作人员20多人。公司高度重视人才培养,持续对员工进行新技术培训,不断提高员工的技术和职业道德水平;自2010年起,公司在共享集团统一安排下与中科院金属研究所合作培养工程硕士。同时引进机械加工、自动化控制、数控编程等各种专业技术人才、从高校招聘本科/硕士毕业生,培养技术骨干,保证实现可持续发展的人才需要。

共享精密加工有限公司的研究开发工作依托于共享集团国家级企业技术中心和检测中心,由中心下属的模具工艺研究室、机械加工工艺研究室来组织开展日常研发工作。公司采用以TERMCENTER为平台、以三维设计/模拟/制造CAD/CAE/CAM为支撑的虚拟制造技术(VM),数控机床、自动化智能装备/设备作为保障(IM),具有较强的技术研发能力和质量保证。

五、配套条件及资金筹措。

1、政策层面

《宁夏回族自治区装备制造业发展“十二五”规划》保障措施提出“十二五”期间,自治区继续加大对装备制造业发展专项资金的支持力度,对创新研发

技术改造、新产品开发、科技成果转化和协作配套等项目予以重点扶持,装备制造企业享受西部大开发各项优惠政策。

本项目建设符合国家产业政策和发展战略,符合宁夏装备制造业发展规划,符合相关行业发展的战略需要,可获得政策方面的扶持。

2、资金筹措

项目总投资280万元,其中自有资金250万元,申请资助30万元。公司拥有多元化的融资渠道,可以及时保障投资项目和企业后续发展的资金供给,为本项目的实施奠定了良好的物质基础。

3、场地及配套设施

技改项目利用现有加工厂房。厂区地理位置优越,交通便利;厂区内电力、给水、排水等配套设施比较完善,电力有一定的富余,可以满足项目建设需要。

4、机制优势

012年公司通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18001三大管理体系认证,建立适合企业自身的一体化管理体系。公司在共享集团总体规划下,推行全面集成数字化企业(TIDE)建设,以ERP、HR、CRM、OA等资金流、物流、信息流、经营管理为重点的全面数字化管理(TDM)。公司秉承“推进顾客成功”理念,拥有融合中西方理念的先进企业文化,超前的战略规划,良好的市场信誉,不但有着激励和约束相结合的现代人才机制和高效、灵活、面向市场的经营机制,而且拥有完善的企业法人治理结构,形成了决策民主、管理科学、运作规范的现代企业运作模式。

因此,本项目建设具备政策、经济、技术、场地和人员队伍、机制等诸多优势条件。

六、技术、经济效益、推广应用及产业化前景。

1、经济效益

由于顾客的立柱首套成功研发且前三套顺利通过顾客认证,质量受到顾客好评。在2012年本公司共取得顾客 33套的订单。预计2013年可完成出口创汇340余万元。

2、社会效益

1)本项目的成功研发,支持了中国风电制造业的发展。

2)本项目的经济效益显著,带动周边地区的经济增长。

3)本项目需要技术操作人员10人以上,并提供持续的技术培训,为社会提供了更多就业岗位。

3、项目成果的应用前景

破碎机发展的趋势由原先的传统生产型像资源节约型转变,紧随时代的步伐,不断提高科研水平,使产品在整个生命周期内不产生环境污染或环境污染最小化,资源利用率最高,能源消耗最低,最终实现企业经济效益与社会效益的协调化,在时代的大发展环境中稳中前进。所谓大型化的破碎机设备是指破碎比大、生产能力和自动化程度高的破碎设备,工艺流程简化,管理方便。随着矿山机械行业的发展,破碎机设备也逐渐向高科技、自动化的产品靠拢,生产能力、自动化程度较之前都有显著的提高。大型化、超大型化发展已经成为机械行业的最新发展方向,给破碎机设备使用企业带来了福音,不仅在生产过程中极大地提高了劳动生产效率,更直接的给企业带来了经济效益。

通过本项目的实施,成功研制完成了大螺距非标直角梯形螺纹在本企业加工工艺制定,专用刀具的设计和刀具最优切削参数的实验,此加工工艺推广应用于实际生产中并在实践中不断改进。

4、风险分析

在企业生产经营过程中,会有一些不确定因素,对产品价格、销售量、经营成本、建设投资等四项不确定性因素进行敏感性分析,结果表明经营成本和产品价格是最敏感性因素,因此公司在控制产品成本与制定产品价格的决策时,应采用科学、严谨、务实的态度进行。

七、计划实施年限。包括年度计划、阶段目标等。

2013.1——2013.5,完成工艺方案策划,专用工装、卡具设计制造,刀具配置方案的制定,设备的选型,设备安装调试;为前期准备工作。

2013.6——2013.10,正式进行产品研发试制和小批量生产。

2013.11——2013.12,使用形成的技术成果进行加工验证。

2014.2——2014.5,完成批量兆瓦级关键件的精加工,完成与顾客的共检,实现成功交货。

2014.6——2014.8分阶段补充专用工装和刀具,实现产品中批量生产, 实现产品大批量批量生产。

2013.9, 成果转化项目的跟踪与记录,不多的完善工艺,提高效率。

2014.10,实现成果转化总结验收,以及经验交流。

八、组织措施及实施方案

本项目设置了两个课题组来研发立柱和调节环机加工工艺:

1)   工艺技术组

a)   加工工艺:立柱和调节环加工内容复杂。工装设计,刀具方案,工艺路线的合理安排,加工表面防护,操作规程制定等,是加工工艺的核心内容;

b)   刀具切削参数,常规刀具及专用刀具的应用,特别是专用刀具切削参数的优化,应根据具体加工设备及工况通过实验得出在特定加工阶段及工况下的切削参数,这是刀具技术组的工作重点。

c)   产品三维模型建立,由于产品结构复杂,为了对产品进行分析论证,数控程序编制,VERCUT7.0完成参数编程数控代码仿真验证加工过程虚拟,三维模型为建模组的工作重点。

d)   数控过程,按照既定加工工艺内容完成加工图纸信息到数控程序的转化,完成数控代码的模拟仿真验证,数据传输,首件加工试切调试,为数控技术组的工作重心。

e)   加工过程及结果检验,测量方案制定,在首件加工实验每个环节测量数据记录,供其他环节调整的依据,为质量组的工作内容。

2)   生产、过程控制组

本项目是一个研发项目,且生产周期紧张,因此过程控制及计划协调尤为重要,如何实现各关键过程的有效控制,以达到首件的成功研发是生产组的重要职责。由各岗位骨干技术人员成立项目组,分工明确,职责清晰,保证研发过程有序进行。

名称:一种提高大型螺纹表面粗糙度加工方法
类型:发明专利
申请号(登记号):ZL
申请人:延杨伟
授权日期:2015-11-04
分类号:02
所有权人:宁夏共享精密加工公司
技术名称:一种非标大螺距螺纹精加工工艺
所有人:宁夏共享精密加工
获奖名称和级别:省级
颁奖单位:宁夏回族自治区科学技术厅
获奖时间:2012-12-03
技术名称:一种非标大螺距螺纹精加工工艺
所有人:宁夏共享精密加工
鉴定结果:通过
鉴定单位:宁夏回族自治区科学技术厅
鉴定时间:2012-12-03
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