铝制件鼓轮工艺改进

夏星 张超龙 陈可章

摘 要：由于铝制件鼓轮精度高，加工余量大，容易变形，导致加工困难，文中通过分析改进工艺，设计专用工装进行加工，提高了零件的合格率。

关键词：铝件变形；工装设计；工艺改进

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.017

1 问题的提出

我公司生产的零件鼓轮是卷接机的重要部件之一，零件材料是预拉伸硬铝管2A12。如图1所示零件由8个相同的分块组成，最后要分割为8个单个的零件。其中的Φ26H6及Φ22H8由于精度高，去除余量多，铝件材质相对较软，造成内孔外圆都有变形；在分割成单件后要用加工中心铣1缺口，铣内挡7.5槽，位置不好装夹，考虑设计专用工装。

2 問题分析

为深入了解问题出现原因，本文围绕操作者经验不足、加工方式选择不合理、工艺手段不合适三方面可能引发问题原因开展了深入分析，具体分析如下：（1）操作者经验不足。结合公司生产现状可以清楚发现，加工该类零件的操作人员均具备丰富的实践经验，其中很多骨干人员更经历了10多年的学习和摸索，由于公司每年都会对操作人员进行理论和实践考核，且严格执行了持证上岗制度，因此公司工人的水平理应满足铝制件鼓轮生产需要，因此可确定“操作者经验不足”非铝制件鼓轮生产问题要因。（2）加工方式选择不合理。结合公司实际可以发现，公司铝制件鼓轮生产出现内孔外圆变形问题主要是由于铝件材质相对较软，但专用工具缺乏带来的影响也不应忽视，考虑到专用工具缺乏与加工方式选择不合理之间存在一定联系，可以确定“加工方式选择不合理”属于铝制件鼓轮生产问题出现的要因。（3）工艺手段不合适。在对铝制件鼓轮的原工艺开展的分析中，可清楚发现该工艺引发的零件不合格问题，内孔外圆变形、位置不好装夹均属于这一问题的具体表现，因此可确定“工艺手段不合适”是问题出现的要因。结合分析，可确定加工方式选择不合理、工艺手段不合适与铝制件鼓轮工艺改进存在的紧密联系，下文将围绕这一联系开展更深入分析。

3 工艺分析改进

原工艺路线为：备料—数控车—加工中心1—普车—机钳1—线切割—加工中心2—机钳2—修整—硬氧—标识—包装。

在此工艺路线试制时发现：在数控车上车内孔外圆端面槽，在加工中心1上立轴加工端面孔及退刀槽，卧轴铣槽及加工外圆上的孔，线切割之前发现内孔外圆都有变形，零件不合格。

改进后工艺为：备料—数控车1—T6—数控车2—加工中心1—数控车3—加工中心2—普车—机钳1—线切割—加工中心3—机钳2—修整—硬氧—标识—包装。

新工艺增加T6工序，时效温度300℃，增加强度，充分释放应力。数控车1粗车后放置两个小时以上；在工序数控车2中，在粗车外圆内孔后再放置两小时以上，镗内孔Φ215H7为Φ214H7，车外圆Φ296h6为Φ297h6，车Φ302 0 -0.3为Φ303 0 -0.06，车端面槽Φ280×Φ220为Φ279×Φ221。在加工中心1中，钻镗Φ22H6为Φ21+0.1 0，作Φ12.2+0.1 0为Φ11，作Φ12H6为Φ11，作Φ22H8为Φ21，作Φ25为Φ24。数控车3工序中精车内孔外圆及端面槽，在加工中心2上将各孔及各槽作到位。加工中心加工后检测内孔及外圆均没有变形，证明改进后的工艺可行。

4 专用工装设计

在线切割工序中，割成单件后在加工中心3上以88左面及Φ22H6孔定位，铣1缺口，铣内挡7.5槽，需要用到专用夹具装夹。在使用新装夹工装后，各个尺寸及精度要求均达到图纸要求，之前的变形情况解决了。工装简图如图2所示。

5 结语

在经过工艺改进及使用专业工装后，通过车间反复验证，此零件的加工合格率大幅提升，对其他易变形铝件轮体的加工有很大借鉴意义。