鋁制件鼓輪工藝改進

夏星 張超龍 陳可章

摘 要：由于鋁制件鼓輪精度高，加工余量大，容易變形，導致加工困難，文中通過分析改進工藝，設計專用工裝進行加工，提高了零件的合格率。

關鍵詞：鋁件變形；工裝設計；工藝改進

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.017

1 問題的提出

我公司生產(chǎn)的零件鼓輪是卷接機的重要部件之一，零件材料是預拉伸硬鋁管2A12。如圖1所示零件由8個相同的分塊組成，最后要分割為8個單個的零件。其中的Φ26H6及Φ22H8由于精度高，去除余量多，鋁件材質(zhì)相對較軟，造成內(nèi)孔外圓都有變形；在分割成單件后要用加工中心銑1缺口，銑內(nèi)擋7.5槽，位置不好裝夾，考慮設計專用工裝。

2 問題分析

為深入了解問題出現(xiàn)原因，本文圍繞操作者經(jīng)驗不足、加工方式選擇不合理、工藝手段不合適三方面可能引發(fā)問題原因開展了深入分析，具體分析如下：（1）操作者經(jīng)驗不足。結合公司生產(chǎn)現(xiàn)狀可以清楚發(fā)現(xiàn)，加工該類零件的操作人員均具備豐富的實踐經(jīng)驗，其中很多骨干人員更經(jīng)歷了10多年的學習和摸索，由于公司每年都會對操作人員進行理論和實踐考核，且嚴格執(zhí)行了持證上崗制度，因此公司工人的水平理應滿足鋁制件鼓輪生產(chǎn)需要，因此可確定“操作者經(jīng)驗不足”非鋁制件鼓輪生產(chǎn)問題要因。（2）加工方式選擇不合理。結合公司實際可以發(fā)現(xiàn)，公司鋁制件鼓輪生產(chǎn)出現(xiàn)內(nèi)孔外圓變形問題主要是由于鋁件材質(zhì)相對較軟，但專用工具缺乏帶來的影響也不應忽視，考慮到專用工具缺乏與加工方式選擇不合理之間存在一定聯(lián)系，可以確定“加工方式選擇不合理”屬于鋁制件鼓輪生產(chǎn)問題出現(xiàn)的要因。（3）工藝手段不合適。在對鋁制件鼓輪的原工藝開展的分析中，可清楚發(fā)現(xiàn)該工藝引發(fā)的零件不合格問題，內(nèi)孔外圓變形、位置不好裝夾均屬于這一問題的具體表現(xiàn)，因此可確定“工藝手段不合適”是問題出現(xiàn)的要因。結合分析，可確定加工方式選擇不合理、工藝手段不合適與鋁制件鼓輪工藝改進存在的緊密聯(lián)系，下文將圍繞這一聯(lián)系開展更深入分析。

3 工藝分析改進

原工藝路線為：備料—數(shù)控車—加工中心1—普車—機鉗1—線切割—加工中心2—機鉗2—修整—硬氧—標識—包裝。

在此工藝路線試制時發(fā)現(xiàn)：在數(shù)控車上車內(nèi)孔外圓端面槽，在加工中心1上立軸加工端面孔及退刀槽，臥軸銑槽及加工外圓上的孔，線切割之前發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔外圓都有變形，零件不合格。

改進后工藝為：備料—數(shù)控車1—T6—數(shù)控車2—加工中心1—數(shù)控車3—加工中心2—普車—機鉗1—線切割—加工中心3—機鉗2—修整—硬氧—標識—包裝。

新工藝增加T6工序，時效溫度300℃，增加強度，充分釋放應力。數(shù)控車1粗車后放置兩個小時以上；在工序數(shù)控車2中，在粗車外圓內(nèi)孔后再放置兩小時以上，鏜內(nèi)孔Φ215H7為Φ214H7，車外圓Φ296h6為Φ297h6，車Φ302 0 -0.3為Φ303 0 -0.06，車端面槽Φ280×Φ220為Φ279×Φ221。在加工中心1中，鉆鏜Φ22H6為Φ21+0.1 0，作Φ12.2+0.1 0為Φ11，作Φ12H6為Φ11，作Φ22H8為Φ21，作Φ25為Φ24。數(shù)控車3工序中精車內(nèi)孔外圓及端面槽，在加工中心2上將各孔及各槽作到位。加工中心加工后檢測內(nèi)孔及外圓均沒有變形，證明改進后的工藝可行。

4 專用工裝設計

在線切割工序中，割成單件后在加工中心3上以88左面及Φ22H6孔定位，銑1缺口，銑內(nèi)擋7.5槽，需要用到專用夾具裝夾。在使用新裝夾工裝后，各個尺寸及精度要求均達到圖紙要求，之前的變形情況解決了。工裝簡圖如圖2所示。

5 結語

在經(jīng)過工藝改進及使用專業(yè)工裝后，通過車間反復驗證，此零件的加工合格率大幅提升，對其他易變形鋁件輪體的加工有很大借鑒意義。