張海濤

河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院

降低缸體下平面精銑工加工廢率的有效措施

張海濤

河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院

現(xiàn)階段NSE缸體生產(chǎn)線大量的使用了高速、大進(jìn)給量的切削加工技術(shù)，是國際上生產(chǎn)效率比較高，比較先進(jìn)的生產(chǎn)線。但是長期以來，如何降低缸體下平面精銑工加工廢率是面臨的一個困擾，為了提高缸體下面精銑后的表面質(zhì)量，本文將著重分析探討降低缸體下平面精銑工加工廢率的有效措施，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

缸體下平面；精銑工加工廢率；措施

1 相關(guān)影響因素分析

1.1 末端因素一

(夾緊力不足)檢查夾具(見圖1)的夾緊裝置壓力監(jiān)控表：壓力顯示值為7.1MPa。符合夾具的夾緊力要求(7±0.5)MPa。結(jié)論是非要因。

圖1

圖2

1.2 末端因素二

(輔助支承失效)1)用紅丹粉涂抹在夾具的輔助支承上(見圖2)，再觀察從夾具上卸下的工件，所有輔助支承的支撐點(diǎn)上都留有紅丹粉痕跡，說明輔助支承支撐到位。2)檢查輔助支承的壓力監(jiān)控表，液壓鎖緊力的顯示值為8.9MPa。符合夾具輔助支承的鎖緊力要求(8.5±0.5)MPa。結(jié)論是非要因。

1.3 末端因素三

(主軸跳動量大)用磁力表架、千分表檢測主軸的端面跳動量和徑向圓跳動量，測量結(jié)果0.0012～0.002mm。均符合機(jī)床主軸跳動量的精度要求(≤0.003mm)。結(jié)論是非要因。

1.4 末端因素四

(刀柄夾緊力不足)用測力儀檢測了機(jī)床主軸的蝶形彈簧對HSK刀柄的軸向拉緊力，檢測值為36.4kN。符合機(jī)床主軸對HSK刀柄的軸向拉緊力要求(≥18kN)。結(jié)論是非要因。

1.5 末端因素五

(導(dǎo)軌有爬行現(xiàn)象)用磁力表架和千分表檢測機(jī)床的X、Y、Z軸滾珠絲桿的反向間隙，測量結(jié)果0.002～0.004mm，均符合滾珠絲桿的反向間隙的精度要求(≤0.006mm)。結(jié)論是非要因。

1.6 末端因素六

(材料不合格)的確認(rèn)過程：用硬度儀抽查了5臺缸體的材料硬度(在每臺缸體的下平面上選擇4個檢測點(diǎn))，檢測結(jié)果在HBS213--220之間。均符合材料硬度的技術(shù)要求(HBS190--241)。結(jié)論是非主要原因。

1.7 末端因素七

(修光刃安裝精度差)的確認(rèn)過程：在鑄鐵測量平板上用磁力表架和千分表檢測了面鐵刀上的4個修光刃的安裝精度，對稱度在0.001--0.002mm之間；跳動量為0.0018mm。符合面銑刀修光刃的安裝精度要求(對稱度小于等于0.002mm；跳動量小于等于0.002mm)。結(jié)論是主要原因。

1.8 末端因素八

(主偏角偏大)的確認(rèn)過程：拆下原來的主偏角為900的面銑刀，用一只主偏角為450的面銑刀進(jìn)行刀具試驗(yàn)，在切削參數(shù)不變的情況下連續(xù)加工420臺工件，只出現(xiàn)1臺接刀痕工廢(實(shí)際Rmax值為26Nm，超過20Nm的技術(shù)要求)，工廢率為0.23%，小于QC活動前的工廢率。結(jié)論是主要原因。

1.9 末端因素九

(進(jìn)給量偏大)的確認(rèn)過程：將面鐵刀的進(jìn)給量由原來的2150mMmin降低為1800mm--min，連續(xù)加工420臺工件，只出現(xiàn)1臺接刀痕工廢(實(shí)際Rmax值為24am，超出20Nm的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))，工廢率為0.23%，小于QC活動前的工廢率。結(jié)論是主要原因。

1.10 末端因素十

(走刀路徑不合理)的確認(rèn)過程。由于缸體下平面的接刀痕的位置都是集中在A區(qū)域，而原來的走刀軌跡是面銑刀要在該區(qū)域進(jìn)行兩次900的高速變向，在變向過程中容易出現(xiàn)過切現(xiàn)象，形成接刀痕。所以通過修改面銑刀的加工程序，嘗試了新的走刀路徑：讓面銑刀在A區(qū)域能夠有切出、切入工件的過程，提高修光刃的光整效果，達(dá)到消除接刀痕的目的。在切削參數(shù)不變的情況下，連續(xù)加工420臺工件，沒有出現(xiàn)接刀痕工廢。結(jié)論是主要原因。

2 降低缸體下平面精銑工加工廢率的措施

根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)最終確認(rèn)導(dǎo)致缸體下平面精銑接刀痕質(zhì)量問題主要有進(jìn)給路徑不合理、進(jìn)給量偏大和主偏角偏大引起，針對這些要因，本文提出了一些提高的有效措施。

2.1 為了提高修光刃的光整效果，讓面銑刀在A區(qū)域能夠有切出工件和切入工件的過程，修改面銑刀進(jìn)給路徑的加工程序，系統(tǒng)為SIMENS840D。

2.2 為了提高切削的平穩(wěn)性，在銑刀盤進(jìn)給量不變的情況下，面銑刀的刀齒數(shù)由24齒改為28齒，每齒進(jìn)給量由0.15mm/z減少到0.13mm/z。

2.3 為了爭搶刀片的抗振性，面銑刀的徑向切削力下降30%，面銑刀的主偏角由90°修改為45°。

2.4 為了使刀具在刀片單價不變的情況下消耗降低50%，可轉(zhuǎn)為刀片的形狀由四邊形修改為八邊形，刀片的切削刃數(shù)量增加一倍。

[1]周文.發(fā)動機(jī)缸體高速加工工藝設(shè)計(jì)與研究[D].燕山大學(xué)，2006.

[2]雷鋒杰.汽車發(fā)動機(jī)缸體加工變形分析與精度控制研究[D].上海交通大學(xué)，2012.

[3]房長興，羅和平，高志永，張瑜.發(fā)動機(jī)缸體加工工藝研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2013，03：262-264.