南方航空动力机械公司技术工程部 湖南株洲 412000

【文章摘要】

异性箱体由于外形尺寸不规则，并且大尺寸通孔加工要求较高，位置精度要求高，零件的加工装夹都比较困难，加工精度不易保证，容易出现振刀、刀具断刃、工件装夹困难等一系列问题。课题组通过采用改进机床夹具、采用专用刀具等工装设备以及异性箱体的加工工艺等有效措施，产品的加工质量得到了有效地保证。

【关键词】

异性箱体; 尺寸精度; 机床夹具 ; 加工刀具

中图分类号：TH137.7 文献标识码： B

由于某公司的来图加工各种异性箱体及零件具有多样性，经常要加工外形不规则各种异性大箱体零件，而这类零件装夹和加工都比较困难，加工质量不易保证, 生产效率也比较低。作者在保证经济效益的前提下，考虑自制工夹设备进行制造。

1 项目改善前的零件加工状况

根据加工要求，工艺组在加工中发现大型叉变箱体XX、XX 工序是加工左右两侧面，

有D118 的孔径需加工，且D118 内圆上有一个小于它的孔径，正镗刀（从上往下加工）是不能加工此尺寸的。见图1

由于零件直径过大，机床操作者通常不可能从左侧面去加工右侧面的孔径，这样就由于加工刀具太长从而影响到加工零件的质量。

2 项目零件产生质量问题的原因分析

2.1 机加车间一直延续以前制定的机械加工工艺——先用T 铣刀粗铣，再用反镗刀（从下往上加工）精镗通孔。工艺组发现这两把刀都有个相同的弱点，那就是刀具切削加工速度的不能太快，所以本工序一直是此生产线的瓶颈工序。该外来加工产品的加工进度主要积压在此加工工序上。见图2

图2 加工刀具

2.2 由于这种叉变箱体外部轮廓形状极其不规则导致课题组在制定工艺选用夹具时，检测到零件横着向装夹时，零件上半部分是悬空的，只有一个活动支撑，加工过程中零件产生的机械振动较大， 直接影响到零件加工质量以及加工刀具的寿命，同时镗刀刀尖经常由于机械振动而崩掉，一个月要消耗车间机加刀片大约18 ～ 20 片左右，这样工艺成本较大，不利于企业的长期发展。见图3

图3 工件夹具

2.3 课题组为了保证叉变箱体整体的位置度精度的要求，在卧加XX 工序上考虑到加工通孔还有一定的精加工（2mm 余量），因此在这道工序上为保证卧加工序的加工质量稳定，保留了之前制定的的工艺规程。见图4

图4 卧加工序

3 项目的具体改善措施一（工装、夹具改进）

针对上述零件加工的工艺缺陷，课题组决定尝试采取两组的工艺改进方案。

3.1 机床夹具的改进：在20、30 工序装夹零件下方用螺钉做成一个活动支撑，增加了零件加工的刚性，减少了机床的振动，保证零件位置度。

3.2 加工刀具的改进：D118 孔径直接用T 铣刀加工到位，因卧加还有2mm 的加工余量，所以取消D118 的精镗刀。见图5

图5 改进效果

3.3 改进过程控制的原因分析：20 工序上有2 个尺寸为计量尺寸，操作者直接在零件上无法测量出来，计量周期为每2 天计量一次。然而在计量周期内，课题组发现这个2 尺寸的控制是失控的。机床操作者因为需要调刀，换刀片，机床故障等直接原因，导致存在很大的风险，可能出现产品成批的报废。

图6 改善前的工艺设计

图7 改善后的工艺设计

图1 零件实际加工孔