鄭偉焱方 軍
(1.沈陽黎明航空零部件制造有限公司,遼寧 沈陽 110043;2.沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司,遼寧 沈陽110043)
左右側吊耳工藝分析
鄭偉焱1方 軍2
(1.沈陽黎明航空零部件制造有限公司,遼寧 沈陽 110043;2.沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司,遼寧 沈陽110043)
左右側吊耳是某型機的關鍵零件,該零件毛料為模鍛件,材料為40CrNiMoA。該零件不僅尺寸精度、技術條件要求極高,而且機加表面粗糙度Ra0.1.6的要求也相對苛刻,給工藝制造帶來了很大困難。加工左、右側吊耳小端面槽時,表面粗糙度一直無法滿足設計要求。
模鍛件;窄槽加工;車改銑;鏜孔
左右側吊耳模鍛件的鍛造表面是度面,只有大端面是平面,沒有合適的裝夾位置。該零件設計圖要求在小端面處加工一個10+0.07的窄槽,需要用φ200盤銑刀進行加工完成,尺寸精度、位置精度要求高,加工難度大。因此,必須采用先進的數控加工技術,來替代落后的加工方法。
將普通車加工大端型面改成數控銑加工大端型面,首先制定數控加工工藝,編制數控加工程序,選擇合理的切削參數。
設計圖要求在小端面處加工一個10+0.07寬的窄槽,要求用φ200盤銑刀進行加工,保證尺寸R100的弧面。該零件直接放置于工作臺上,但窄槽距離工作臺表面的距離為148.5mm。由于加工余量大,導致零件在加工過程中顫動,造成表面粗糙度低,無法滿足零件的表面粗糙度和尺寸精度要求,導致零件左、右側吊耳一次交檢合格率偏低。
1 工藝加工路線的確定
1.1 左右側吊耳是模鍛件,首先應以毛料測量基準進行劃線,檢測毛料的余量分布,并確定第一步加工工序。
1.2 找正基準,關鍵在于第一步的銑加工工序的基準選擇,測量基準毛料檢測基準、加工基準,工藝基準是否合理統一是模鍛件加工優先考慮的重要因素,因此,大端面與小端面互為基準。按劃線找正零件大端、小端距劃線余量不小于2.5mm。
1.3 粗銑加工階段,主要是去除加工余量。
1.4 精加工階段,精加工大小端面及端面孔的加工。
1.5 無損檢測階段,根據設計圖要求對零件表面進行磁力探傷,并且對探傷有疑問處進行熒光檢查,不允許有裂紋和發紋,非密集的單一點狀態夾雜物直徑不大于0.3。
2 零件的加工難點分析
零件的加工難點分析:小端處的窄槽加工,尺寸精度和表面粗糙度難以保證。車大端型面和焊接工藝試件的特殊性。端面鏜孔的位置度和尺寸精度難以保證。
2.1 窄槽加工合格率低分析
針對左、右側吊耳的表面粗糙度交檢合格率低的情況進行分析,通過對零件件結構、工藝方案、現場加工狀態進行分析:在加工左、右側吊耳小端面槽時,發現表面粗糙度無法滿足設計要求的Ra1.6。為了保證表面粗糙度,我們在銑加工后安排了研磨工序,但效果不理想,導致某機左、右側吊耳的交檢合格率只有65% 。
提高窄槽加工合格率采取的措施:
2.1.1 減小加工余量是首選。選擇不同的加工余量進行銑加工試驗,發現所獲得的零件合格率有差異。加工中,先用φ80盤銑刀加工,開一個8mm窄槽,然后再用φ200盤銑刀進行加工。這樣加工余量小,零件在加工中的顫抖等因素導致的表面粗糙度低的問題就解決了,保證設計圖要求的表面粗糙度和尺寸精度。
2.1.2 增加研磨工序。通過研磨,進一步的提高了窄槽的表面質量。
2.2 車加工大端型面
車加工大端,派制專用夾具,將六個零件同時放在夾具進行車加工。一次性加工六件,表面上是加工效率高,實際隱藏了很多不安全因素。
2.2.1 車加工大端型面中的隱患
(1)切削力對零件表面粗糙度的影響。車加工大端型面時,由于零件圓周方向直徑大,導致在車加工過程中產生的切削力大,車刀在車削過程中,易對加工表面產生振紋,表面粗糙度低。
(2)焊接工藝試件松動導致零件尺寸超差。焊接工藝試件是本工序的裝夾基準。在車加工過程中,由于加工余量大,切削力大,導致焊接松動,零件偏移,造成尺寸超差。焊接工藝試件松動的原因:由于焊接工藝試件在本工序結束后還要去掉,故在焊接工藝試件時不允許使用過大電流,焊接試件與零件主體只靠三個焊點連接,方便去掉工藝安裝邊。
2.2.2 車加工大端型面改銑加工大端型面
為了保證零件質量,和提高零件的加工效率。改變其加工方法:將車加工改變成銑加工。通過UGCAD作圖,編制三軸聯動程序,保證了零件的尺寸要求和技術條件,解決了生產難題,提高了生產效率。
2.3 精鏜大小端面孔
左右側吊耳的端面孔位置度要求和尺寸精度要求高,孔加工必須在臥式精密坐標鏜床上加工,否則無法保證設計圖要求。設計專用夾具非常關鍵,夾具設計原則是通過計算保證零件小端弧面上的孔間距離,同時要求夾具要方便零件定位。
零件在鏜孔之前,先進行劃線工序,將孔中心線的位置在零件的主體上基本表達出來,尤其是0度標線,將孔中心線在大端面上盡量延伸。零件在鏜孔之前,先找正較長的標線確定角向,找正標線的交點確定第一個孔。孔加工時采用專用夾具,先打點→鉆孔→擴孔→鏜孔,保證孔的尺寸與位置度。
通過對工藝路線的調整(取消焊接工藝試件工序、增加研磨工序)、左右側吊耳的加工余量合理調配、加工設備的選擇、夾具結構的選取、車加工改銑加工等方面的實際驗證,優化工藝路線,技術難點把握準確,零件最終符合設計圖要求,用于零件的生產。
[1]鮑希陸,沈迎春,黃海鷹.板式工藝吊耳計算及相關問題的探討[J]. 港口裝卸,2010(02).
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