李洪賀

一、概述

轉(zhuǎn)向架是軌道交通機(jī)車上的關(guān)鍵部件，我公司為美國(guó)GE生產(chǎn)的轉(zhuǎn)向架采用整鑄結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)鑄鋼件由于其自身的工藝特點(diǎn)，必然存在影響切削加工的一些常見(jiàn)鑄件缺陷，如材料局部硬點(diǎn)，夾渣，這些缺陷既影響切削加工的穩(wěn)定性，也容易造成加工尺寸超差，表面精度難以保證，同時(shí)在處理這些缺陷的同時(shí)，更容易造成鑄件局部變形。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架類復(fù)雜鑄件的常規(guī)加工方法需要在重復(fù)多次劃線工序，每次劃線工序多次翻轉(zhuǎn)，加工工序也需要在一臺(tái)機(jī)床上多次翻轉(zhuǎn)，多次測(cè)量，而每一次翻轉(zhuǎn)，都會(huì)造成基準(zhǔn)產(chǎn)生誤差，同時(shí)加工過(guò)程因?yàn)樾迯?fù)鑄件缺陷而產(chǎn)生的變形更是誤差產(chǎn)生的原因，最終的上述二方面綜合誤差就會(huì)造成產(chǎn)品的尺寸精度和形位精度超差，并影響產(chǎn)品的交期和質(zhì)量，但通過(guò)工藝優(yōu)化與輔助智能制造，這些問(wèn)題得到了改善和優(yōu)化。

1.仿真評(píng)價(jià)與優(yōu)化編程

（1）根據(jù)前期加工情況，以及分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，技術(shù)人員提出多項(xiàng)產(chǎn)品解決方案，如局部粗加工，加工合并，變換刀具，加工參數(shù)改變，模塊加工，機(jī)床改變等。

（2）根據(jù)多種產(chǎn)品解決方案，把產(chǎn)品三維實(shí)體模型，輸入U(xiǎn)nigraphics NX，進(jìn)行數(shù)字化方式仿真，確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開(kāi)發(fā)過(guò)程，調(diào)試每一種產(chǎn)品解決方案，選定最優(yōu)化方案，消除了原有每一個(gè)問(wèn)題需要在物理樣機(jī)上逐步試驗(yàn)、調(diào)整、解決、確定的繁瑣。圖1和圖2對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)的過(guò)程。

（3）根據(jù)最優(yōu)化方案，確認(rèn)加工工藝路線。

劃線→焊接工藝支撐→粗加工→檢驗(yàn)→探傷→劃線→模塊化精加工→螺紋加工→檢驗(yàn)→裝配→涂裝→終檢→包裝

（4）定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù)、加工工藝參數(shù)樣板庫(kù)，初始化粗加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)，生成加工程序。圖2為輸出的數(shù)控加工程序。

2.加工過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)

（1）加工過(guò)程對(duì)產(chǎn)品加工質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，產(chǎn)品劃線階段，使用精度達(dá)到0.03mm/lOOOmm的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x（型號(hào)：NHL 1205035，X=12000mm，Y=2600mm*2，Z=3500mm）劃線，可以減少常規(guī)鉗工平臺(tái)劃線的誤差，一次劃線可以把X，Y，Z三向全部解決，實(shí)現(xiàn)一次換線，一次基準(zhǔn)，各序基準(zhǔn)統(tǒng)一。圖3為使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x劃線過(guò)程。

（2）輸出的數(shù)控程序輸入到加工機(jī)床，機(jī)床使用加載SIEMENS 840D控制系統(tǒng)工作臺(tái)面為3000mm*6000mm的數(shù)控龍門加工中心，加工中使用FARO激光跟蹤儀、計(jì)算機(jī)和專用軟件，通過(guò)采集加工面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)判斷加工結(jié)果正確與否，出現(xiàn)偏差及時(shí)判斷與報(bào)警，圖4為使用FARO激光跟蹤儀現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)工件。對(duì)關(guān)鍵尺寸關(guān)鍵部位，定期實(shí)施加工能力分析，圖5為加工能力分析過(guò)程。對(duì)操作人員，檢查人員產(chǎn)品檢驗(yàn)過(guò)程定期實(shí)施重復(fù)性再現(xiàn)性分析（GRR分析），圖6為GRR分析過(guò)程。圖7為機(jī)床加工過(guò)程，圖8為加工中心操作系統(tǒng)界面。

二、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述工藝改進(jìn)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量達(dá)產(chǎn)，工時(shí)效率提升300%，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)免檢，與GE公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，獲得GE公司新興迅速成長(zhǎng)獎(jiǎng)，GE最佳質(zhì)量獎(jiǎng)。