李國強
(中國重汽大同齒輪公司,山西 大同 037305)
平行度指兩平面或者兩直線平行的程度,指一平面(邊)相對于另一平面(邊)平行的誤差最大允許值。平行度用來評價直線之間、平面之間或直線與平面之間的平行狀態(tài)。其中一個直線或平面是評價基準,二直線可以是被測樣品的直線部分或直線運動軌跡,平面可以是被測樣品的平面部分或運動軌跡形成的平面[1]。
1)設備精度誤差大(如主軸軸向旋轉(zhuǎn)精度及各部位位置精度),造成平行度超差;
2)三爪使用不合理(如選用材質(zhì)及形狀不合理),造成平行度超差;
3)定位面有鐵屑殘留,清理不干凈,造成平行度超差;
4)裝夾不規(guī)范(如工件裝偏、布置位置、夾持力度、基準面選?。┰斐善叫卸瘸睢?/p>
影響后序滾齒加工質(zhì)量,造成累積徑跳超差;影響后序銑削加工,造成一側(cè)銑削余量不足;影響后序熱后車或磨端面,造成車或磨余量不足。
1)檢查設備精度,滿足加工精度要求;
2)選用合適材質(zhì)及形狀的三爪并減少三爪接觸面積,降低鐵削殘留在定位面幾率,從而減少平行度超差頻率;
3)配齊風槍、毛刷等清掃工具,對定位面及時清理,減少定位面殘留,從而減少平行度超差頻率。
4)使用氣密工裝(圖1),工件裝夾有間隙,當氣壓達到預設值時(圖2),車床自動報警,可有效防止平行度超差工件生產(chǎn)流出。(此類工裝使用方便,可從根本上不產(chǎn)生平行度超差工件,但需要對車床進行改造,費用投入較大)

圖1 氣密工裝

圖2 氣壓檢測裝置
1)手工檢驗(圖3),用外徑千分尺測量三個點,三點均分,看外徑千分尺讀數(shù)。(此方法最常用,投入成本最低,但受測量手法、檢驗頻次工件形狀影響,有平行度超差工件流出的隱患)。

圖3 手工檢驗
2)工具檢驗,設計檢驗工具(圖4),手拿工件在平板上推三個點,三點均分,看千分表讀數(shù)。(與手工檢驗弊端相同)。

圖4 檢驗工具
對檢驗工具進行改進,設計新型檢驗工具(圖5),將被測工件垂直放置在心軸上,使用杠桿百分表測量工件端面,通過旋轉(zhuǎn)工件,觀察百分表讀數(shù),即可及時快捷地得出被測工件端面跳動,進而判斷平行度是否滿足工藝要求(圖6)。

圖5 新型檢驗工具(已申請專利)

圖6 新型檢具使用方法
3)自動化自動檢驗設備(圖7)。該檢驗設備為中國重汽大同齒輪公司自動化生產(chǎn)線設備。自動檢驗包括內(nèi)孔、總厚及平行度,數(shù)據(jù)自動生成并進行SPC 數(shù)據(jù)分析。

圖7 自動檢驗設備
將方形氣密孔面銑成直徑Φ5 圓形面(圖8),使泄氣量均勻穩(wěn)定,提高氣密檢靈敏度。然后,使用0.02 mm 塞尺(圖9),調(diào)整報警值在0.02 mm 之上,氣壓值在0.186~0.208 MPa 之間(圖10)。當零件夾偏超0.02 mm 時,車床自動報警停機,可有效防止不良品產(chǎn)生及流出。

圖8 氣孔改進

圖9 使用塞尺檢驗

圖10 調(diào)整氣壓值
將三爪安裝好后,車成-7°倒錐形(圖11),使工件被夾緊后和定位面貼合更緊密,同等壓力下夾緊更牢固,可減小零件變形,有效降低端面跳動和平行度。

圖11 車成-7°倒錐形的三爪
1)零件裝夾之前,卡盤低速旋轉(zhuǎn),銅管吹氣,有效清理工裝定位面殘留鐵屑(圖12)。

圖12 銅管吹氣
2)當零件靠近定位面時,三個氣密孔同時吹氣,卡盤低速旋轉(zhuǎn),有效清理工件表面鐵屑雜物(圖13)。

圖13 氣密孔吹氣
將機械手彈簧更換為彈力較大彈簧,使裝夾時零件和定位面能夠緊密貼合(圖14)。

圖14 更換機械手彈簧
通過更改程序,退刀后,二次進刀,切斷環(huán)狀削,從而消除環(huán)狀削對自動化線影響。
將原C 形刀片更換為5°后角帶單面斷削槽的V 形刀片(圖15)。鐵屑長度由原來30 cm 降低到10 cm 左右,纏削問題得到了徹底解決,使自動線實現(xiàn)高效運行。

圖15 更換刀片
通過分享中國重汽大同齒輪公司的平行度控制及檢驗方法,希望可以為其他機加工行業(yè)從事者或者愛好者提供參考,大家互相交流學習,共同提升產(chǎn)品質(zhì)量,滿足客戶需求。