王 柱 康建銘
(沈陽黎明航發(fā)集團(有限)責(zé)任公司國際業(yè)務(wù)事業(yè)部,遼寧 沈陽 110043)
黎明公司有多年機匣加工經(jīng)驗,包括三代機、四代機以及重型燃機等,培養(yǎng)了一批從事機匣加工的工程技術(shù)人員。2008年以來,結(jié)合黎明公司技術(shù)發(fā)展方向,轉(zhuǎn)包系統(tǒng)積極與國際知名航空企業(yè)開展技術(shù)交流,積極投身國際市場,引進國外先進技術(shù)及加工理念。轉(zhuǎn)包大機匣項目正是在這種背景下展開的。機匣項目的開展,一方面提高了公司的制造技術(shù)水平,另一方面也給黎明公司傳統(tǒng)加工理念帶來沖擊。
渦輪機匣,銑加工內(nèi)圓槽角向位置公差0.10,可含包容。外圓島嶼不均布,引起零件變形不均勻。
結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場情況,制定工藝路線如下:
大體上是粗車→粗銑→精車→精銑的工藝思路。而機匣內(nèi)外表面尺寸關(guān)系復(fù)雜,牽一發(fā)而動全身,需要有明確的尺寸關(guān)系。在大端基準(zhǔn)面未形成之前,將所有工序軸向尺寸基準(zhǔn)與基準(zhǔn)孔關(guān)聯(lián),實現(xiàn)機匣內(nèi)外次要表面車、銑加工,在精銑外形結(jié)束后,完成內(nèi)外圓的精車。實踐證明,用機床打表的方式,容易實現(xiàn)軸向尺寸正負0.02的要求。
多年以來,在新件研制階段由于條件限制,工藝人員習(xí)慣使用簡易工裝。黎明公司傳統(tǒng)的銑床夾具也多為底座、拉桿、壓蓋組成的簡單結(jié)構(gòu)。由于缺乏必要的支撐,零件剛性差,容易震動,切削參數(shù)難以提高。作為轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的第一個大機匣,從加工伊始,對這個問題就充分重視,采取了必要的措施,提高零件剛性。精銑內(nèi)圓工序,由于刀具尺寸較大,切削力較大。為防止零件震動,采取過定位的方式,支撐S面。實際加工中采用直徑φ104成型銑刀,為增加零件剛性,支撐了四個部位。正是由于采取了必要的措施,使得工藝人員能夠排除震動、變形等因素的影響,零件始終處于較好的狀態(tài)。
在加工過程中,主要在以下方面采取措施,保證技術(shù)條件:
a 將軸向尺寸基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到銷子孔上,減少了軸向尺寸誤差累積,實現(xiàn)了次要表面粗加工階段即加工至最終,較好的保證了內(nèi)外壁輪廓都要求。
b 增加輔助支撐,減少銑加工震動、變形,實現(xiàn)大刀粗銑,提高了加工效率。
c 端面槽位置度φ0.10,先采用φ8銑刀粗銑,再采用φ10R2.5銑刀精銑,較好的保證位置都要求。
d 端面孔位置度φ0.10,而一般五座標(biāo)機床C盤分度精度0.005度,DMU200P設(shè)備為22度,不能滿足位置度要求,而采用機床走X、Y坐標(biāo)方式加工,可實現(xiàn)位置度要求φ0.06。
e 精車過程中,自頂向下走刀,零件劇烈震動,而自底向上走刀,零件狀態(tài)較好。
f 精車工序,最后車大端基準(zhǔn)面,以保證大端平面度。所有與大端基準(zhǔn)有關(guān)系的尺寸加工至中差。
g 防錯。加工過程中,角向孔不易辨別、區(qū)分,在角向孔加工完成后涂漆,避免了后續(xù)角向混亂。
h 孔的加工,在粗銑工序島嶼表面及孔徑留1.0mm余量,在精加工工序去除,同一工序加工,保證孔與島嶼表面垂直。
由于零件復(fù)雜,尺寸眾多且價值昂貴,大尺寸成型刀具應(yīng)用較多,程序數(shù)量大,如何防范研制風(fēng)險,提高加工質(zhì)量,提高研制效率,是一個比較棘手的問題。在研制過程中,結(jié)合夾具、刀具、數(shù)控程序開展工藝仿真及數(shù)控程序優(yōu)化、加工方案評估,為零件順利加工掃除了障礙。
作為復(fù)雜機匣零件的加工,研制過程比較艱苦,從降低成本,降低風(fēng)險,提高研制效率的角度,有以下問題需要注意:
圖1 數(shù)控程序仿真
(1)以模型為準(zhǔn)。零件尺寸多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工藝準(zhǔn)備階段工藝編制、校對、審批等相關(guān)人員對設(shè)計圖紙理解并不完全準(zhǔn)確。相比之下,集中精力將設(shè)計模型建立正確,使得后續(xù)程序校對審批人員可以使用仿真工具較快的完成數(shù)值校對,騰出時間關(guān)注加工方案,關(guān)注設(shè)計圖紙。
(2)改善零件研制流程。當(dāng)前我們公司的新件研制方式屬于串行的方式,消化圖紙、制定刀具方案形成刀具報告、工藝路線評審、工藝編制、工裝派工、假件試制、真件試制等等,整個研制過程周期長,質(zhì)量低,水平低。但機匣件研制的特點是尺寸關(guān)系比較明確,工序內(nèi)容比較明確,是真正制約零件研制的因素。因此,理想的零件研制過程,應(yīng)該是在工藝路線方案制定之后,結(jié)合工藝仿真實現(xiàn)假件加工,在假件加工過程中,不斷完善工藝,完善工裝派工,一次性保證工藝文件、工裝的質(zhì)量。
該零件的研制,工藝路線較短。在零件研制初期,結(jié)合工藝仿真技術(shù)應(yīng)用,對刀具、夾具、走刀方式、變形控制等各方面進行了充分的評估和優(yōu)化,使得該零件首件加工即成功完成交付任務(wù),充分展示了黎明轉(zhuǎn)包的研發(fā)實力。
[1]張磊.UG NX4后處理技術(shù)培訓(xùn)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007,04.
[2]楊浩.UG NX5 銑制造基礎(chǔ)培訓(xùn)教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008,05.