(1.中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司黎航部件公司,遼寧 沈陽(yáng) 110043;2.中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司工裝制造廠,遼寧 沈陽(yáng) 110043)
1 引言
對(duì)于一些小殼體零件,由于鑄造毛料,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在以往,合格率低至30%左右,零件的設(shè)計(jì)要求很難得以保證,高投入低產(chǎn)出的日子持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間,為徹底解決這一瓶頸問(wèn)題,能提高產(chǎn)品合格率,減少?gòu)U品損失,完成現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)任務(wù),我們對(duì)該系列零件的加工進(jìn)行了工藝攻關(guān)研究。
2 零件的設(shè)計(jì)要求及加工難點(diǎn)
小殼體是油門(mén)桿操縱機(jī)構(gòu)中的零件,內(nèi)配滑輪,和鋼索聯(lián)合起傳動(dòng)作用。該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,毛料為CT7級(jí)精度熔模鑄件,零件上多處需機(jī)械加工,部位間相互均有位置要求,加工時(shí)裝夾困難,毛料與機(jī)加之間的同軸問(wèn)題矛盾突出,因此零件上各部分同時(shí)保證裝配位置,這對(duì)零件加工提高了難度。
加工難點(diǎn):
如毛料圖所示,圖上2-Ф17圓柱位置即要求加工出M14外螺紋,設(shè)計(jì)考慮到零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件背面有一個(gè)內(nèi)圓球狀形面相連,四方與圓柱面相接,后空刀槽不必機(jī)加,M14螺紋機(jī)加出即可,直接鑄造到位,但在M14圓柱內(nèi)部要求鉆、擴(kuò)、鉸通孔,這一步機(jī)械加工與原始鑄造圓心造成客觀偏移,使退刀槽部分最終壁厚偏薄,這一項(xiàng)目難以滿足設(shè)計(jì)要求,也是小殼體零件中易超差部位,難點(diǎn)所在。
3 零件超差的原因分析
由于零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜特殊,鑄件毛料在成形后熱處理釋放應(yīng)力過(guò)程中變形機(jī)率極大,隨之自然變形,其中兩項(xiàng)變形為主要影響因素。
毛料圖如下:
其一是首道工序基準(zhǔn)B面與Ф14圓柱面不垂直,定位面不準(zhǔn)確,直接導(dǎo)致加工從開(kāi)始就脫離原始中心線,其后的多道工序再傳遞加積累定位誤差,致使最后一個(gè)工序機(jī)加中心與毛料原始中心越偏越遠(yuǎn),而機(jī)械加工M14同時(shí)在原中心鉆通孔,在沒(méi)有余量的Ф12小圓柱段的壁厚差最為明顯,薄處超出極限者因此而報(bào)廢。同時(shí)定位不準(zhǔn)的毛料,劃線檢查余量的結(jié)果也不可靠,垂直度需限制大0.3mm以?xún)?nèi)。
其二的變形情況是如圖所示,毛料螺紋圓柱中心直接變形偏離原始中心線,這類(lèi)毛料由于退刀槽外無(wú)余量,中心偏離超過(guò)0.5mm以上者就沒(méi)有挽救的希望了。
另外,原機(jī)械加工的方法為直接領(lǐng)料按工藝規(guī)程加工,而由于零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,前幾個(gè)工序加工中并不能反映出最后工序(加工螺紋柱和內(nèi)孔工序)的可能結(jié)果,而偏偏這最后工序還必須得其它部位加工完才得到定位面,才可實(shí)施加工。這樣,前面的大部分工序一切正常,以至最后的半成品就不得不半途成廢品,因?yàn)閹в袡C(jī)加表面的半成品不能再進(jìn)行毛料校正了,因而失去了挽救的機(jī)會(huì),這個(gè)結(jié)果讓人感到婉惜,無(wú)奈,大家決心一定要把廢品率降下來(lái)。
3 針對(duì)影響因素而采取的改進(jìn)措施增加加工余量經(jīng)與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào),允許將非加工表面的退刀槽加一些余量,然后機(jī)械加工,因?yàn)樾螤顝?fù)雜,是方形與圓柱形相接,所以要求加工余量限制在1至1.5mm左右才可。這樣才能 挽救偏移不超過(guò)1mm的零件。
增加提前劃線工序
根據(jù)該零件的具體情況,力求降低廢品率,采取提前預(yù)防措施,我廠和鑄造廠共同商定,毛料在出廠前在鑄造廠先按我機(jī)加廠要求劃線篩選,覺(jué)得有把握的毛料發(fā)出來(lái),由于毛料廠劃線條件有限,我們機(jī)械加工工節(jié)中也增加劃線檢查余量的工序,現(xiàn)采用領(lǐng)料后逐個(gè)毛料劃線法,首先檢查定位面,垂直度限制在0.35以?xún)?nèi),超范圍的毛料返修至定位面符合要求。然后再次回來(lái)劃線檢查中心偏移量,在單面1mm以?xún)?nèi)者留下加工。中心偏移量大于1mm的毛料在機(jī)加前再退回毛料廠,給他校正機(jī)會(huì),予以挽救,盡可能的降低超差機(jī)率。
調(diào)整機(jī)械加工工藝尺寸
在加工第二道工序時(shí),針對(duì)劃線時(shí)發(fā)現(xiàn)的圓柱中心偏離方向統(tǒng)一性,在公差范圍內(nèi)調(diào)整兩個(gè)避免公差積累的工藝尺寸,將4±0.15調(diào)整為3.85~4,將7±0.61調(diào)整為7.3~7.61,就避免了安裝誤差和毛料變形對(duì)零件尺寸的影響,因此零件的各項(xiàng)要求均可以得到有效保證。
調(diào)整后的尺寸如下:
應(yīng)用措施后取得的成果
接下來(lái)的8個(gè)月左右 ,我廠先后領(lǐng)取了5個(gè)批次的小殼體毛料,雖然件號(hào)不都相同,但結(jié)構(gòu)相同,我們均采用了上述方法,并作了細(xì)致的跟產(chǎn)記錄,并制表如下:
?
以上五批毛料加工的平均合格率為88.3%。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上113件毛料的加工跟產(chǎn)記錄看出,改進(jìn)后的合格率由原30%提高到88.3%,該零件在加工中產(chǎn)生的壁厚不均問(wèn)題得到了有效控制,說(shuō)明此工藝方法是行之有效的。
[1]機(jī)械制圖[M].高等教育出版社.
[2]金屬材料與熱處理[M].高等教育出版社.
[3]公差配合與技術(shù)測(cè)量[M].人民教育出版社.