提高大批量小型零件加工效率的方法

陳天進

貴州航天南海科技有限責任公司 貴州遵義 563000

1 序言

圖1所示某型號產品定位塊，外形尺寸為7.5mm×4.5mm×5mm，屬于小型零件。材料為不銹鋼，硬度高、韌性好，屬于難加工材料。傳統的加工方法是下一塊方料，采用夾持的方式進行加工。由于產品太小，所以很容易產生裝夾或加工變形，導致產品尺寸超差。產品單次加工批量為1萬多件，若采用單件加工的方式，不僅加工周期短，而且裝夾頻繁，加工效率低。

圖1 某型號產品定位塊

2 加工方式的改變

針對產品不好裝夾和加工效率低的情況，決定改為采用組合排布的方法，即下料一塊220mm×20mm×6mm的鋼板，一次排布28件工件，即一次加工28件產品，采用線切割的方式落料成形。該加工方法可減輕操作人員的勞動強度，避免因裝夾不當而造成的產品質量事故，同時減小了反面加工厚度所造成的產品變形，保證了產品質量，在很大程度上提高了產品的加工效率。定位塊產品的組合排布方式如圖2所示。

圖2 定位塊產品的組合排布方式

3 工藝路線與設備

數控加工一般采用工序集中原則。將單件加工改為一次加工多件產品后，工藝路線為：下料→粗、精銑產品外形及內槽→線切割落料，保證產品厚度→鉗工去毛刺。

由于改進后的工藝采用組合排布的方式加工產品的全部型腔和孔，故適合在加工中心上完成。該零件加工內容只有粗加工、精銑和鉆等工步，所需刀具不超過16把，采用現有設備選擇V20i立式加工中心即可滿足要求，工件裝夾后可自動完成加工。

V20i立式加工中心各項參數：X軸行程為500mm，Y軸行程為450mm，Z軸行程為500mm，工作臺尺寸為600mm×500mm，定位精度和重復定位精度分別為0.005mm和0.01mm，刀庫容量為20把刀，換刀方式為機械手換刀。

4 加工效果驗證

組合排布的加工方式在批量加工中得到了很好的應用。批量加工15000件產品，檢測合格率為99%，加工質量得到了很大的提升。加工效果如圖3所示。

圖3 加工效果

用傳統方法加工一件成品需要25min，采用組合排布方法加工一組（28件）成品只需要135min，加工效率得到了有效的提升。

5 結束語

采用組合排布加工的工藝方法，有效解決了定位塊產品的裝夾和變形難題，降低了操作人員的勞動強度，加工質量完全滿足圖樣要求，產品合格率達到99%以上。該方法適用于類似小型零件的大批量加工，可大幅提高加工效率，降低生產成本。