分段加工工藝

1、.柴油機(jī)分段式凸輪軸聯(lián)接孔加工方式的改進(jìn)一、問題的提出XXX 柴油機(jī)有限公司是一家有著四十余年歷史的船用柴油機(jī)生產(chǎn)廠家，是與我校有著多年良好關(guān)系的校企合作單位。 2007 年底，該公司編制下一年度生產(chǎn)計(jì)劃，確定公司 2008 年柴油機(jī)生產(chǎn)目標(biāo)是全年完成 400 臺，同時(shí)還有順利實(shí)施公司當(dāng)年整體搬遷任務(wù)。 這將是在 2007 年生產(chǎn)柴油機(jī)突破 200 臺基礎(chǔ)上的又一次翻番，同時(shí)又是該公司自 2004 年以來柴油機(jī)總量一直處于高速增長狀態(tài)下的又一個(gè)歷史性突破。公司分管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)組織生產(chǎn)部和各分廠對次年的生產(chǎn)任務(wù)總量進(jìn)行分析，對因設(shè)備搬遷、安裝所需要的周期進(jìn)行分解和測算，分別召開了關(guān)鍵件、 主要件的

2、生產(chǎn)策劃專題會(huì)。 其中凸輪軸為柴油機(jī)五大件之一，其生產(chǎn)進(jìn)度的能否保證直接關(guān)系到年度整機(jī)任務(wù)的完成節(jié)點(diǎn)，按原來的加工方式根本無法滿足年產(chǎn) 400 臺的需求。2007 年 12 月，該公司分管生產(chǎn)的主要領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)生產(chǎn)部、人力資源部來我校洽談新一輪的合作事宜， 其中分段式凸輪軸加工方式的改進(jìn)是合作項(xiàng)目中的重中之重， 并且公司要求 2008 年元月 15 日前就必須完成加工方式的改進(jìn)方案根據(jù)使用情況分整體式和分段式二種， 其加工方法基本相同，唯一區(qū)別的是，分體式中間增加一個(gè)聯(lián)接法蘭。聯(lián)接法蘭孔由 T611 臥式鏜床加工，且沒有 T611單獨(dú)用于加工凸輪軸，當(dāng)時(shí)整個(gè)機(jī)加分廠只有 2 臺 T611，還要承擔(dān)

3、柴油機(jī)其他零件的鏜工序生產(chǎn)任務(wù)。所以我們通過分析認(rèn)為， 制約分體式凸輪軸加工進(jìn)度的瓶頸工序就是聯(lián)接法蘭孔的加工。 08 年公司柴油機(jī)預(yù)排產(chǎn)量為 400.臺，其中凸輪軸 60%為分體式，合計(jì) 240 根，以現(xiàn)有的設(shè)備能力，其加工進(jìn)度無法滿足裝機(jī)的需求， 急需解決該工序在凸輪軸整個(gè)生產(chǎn)線流程中的瓶頸現(xiàn)象。常規(guī)解決辦法是增加設(shè)備、人力、提高產(chǎn)能。換個(gè)思路考慮：能否通過工藝和加工方法改進(jìn)提高工效呢？二、解決方案凸輪軸是控制進(jìn)排氣閥的關(guān)鍵件，質(zhì)量好壞直接影響柴油機(jī)整機(jī)質(zhì)量。聯(lián)接法蘭由 2-17H7 孔和 8-16.7 孔及 50H7、50h7配合組成。因此需增加聯(lián)接法蘭孔的加工工序，其工序內(nèi)容直接影響后

4、續(xù)鉗工合攏裝配的質(zhì)量和磨削精度。公司原加工方法比較保守，采用普通鏜床加工各孔，具體工藝如下：10、工件裝夾于 V 型支承墊塊上，校正大法蘭面端面P、Q與主軸回轉(zhuǎn)中心垂直，夾緊工件。20、裝鉆模、鉆 2- 15（對角）工藝孔，再校正 50H7凹臺孔（或50h7 凸臺）與鉆模定位中心同心，緊固。.30、校正主軸與鉆套孔同心，鉆、擴(kuò)、鉸2- 17H7孔，倒角。40、改用 17 定位銷緊固鉆模，鉆、擴(kuò)8- 16.7 孔，倒角。50、在與鉆模上“ O”標(biāo)記對應(yīng)的大端面背面打印“O”標(biāo)記。（防止后期裝配反向）。鉆模制作，嚴(yán)格保證其 2 定位孔的位置誤差，其兩側(cè)臺孔和凸臺尺寸采用 50H7、 50h7 分別

5、與凸輪軸兩孔構(gòu)成定位孔進(jìn)行加工。按此工藝加工后，凸輪軸基本滿足裝配精度要求，后續(xù)可加工余量都在可控范圍以內(nèi)。 但存在一些問題： 其中 2-17H7 鉸制孔鉗裝過程中較吃力，位置精度存在誤差。分析認(rèn)為：鏜床找正主軸與鉆套孔同心、臥式加工和機(jī)床自身存在微量誤差而形成的累積誤差，導(dǎo)致位置誤差。一根凸輪軸兩單件，鏜工序定額工時(shí)為 6H*2=12H ，08 年公司柴油機(jī)所需分體式凸輪軸合計(jì) 240 根。能否通過工藝和加工方法改進(jìn)提高工效呢？我們考慮，凸輪軸在此工序前預(yù)留 0.88mm 磨削余量，是否可以考慮改用經(jīng)濟(jì)型普通鉆床加工，利用專用工裝在精度保證的情況下可以達(dá)到工序要求呢？如何解決單根軸過長而無法

6、直立裝夾加工問題；如何保證凸輪軸加工后法蘭孔的垂直度是關(guān)鍵所在。裝夾向上不能發(fā)展，換個(gè)思路，就向下發(fā)展，掘地開槽，將軸插入地下，解決不能直立加工問題，設(shè)計(jì)專用夾具保證凸輪軸的定位精度。于是，設(shè)計(jì)如下加工工作臺，利用給 T611 工序用的鉆模，實(shí)現(xiàn)想法。以下是對各組成進(jìn)行各項(xiàng)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和.說明：1、定位夾具的選擇由于要加工的凸輪軸外徑為 90mm，考慮經(jīng)濟(jì)性和加工的安全性，選用內(nèi)孔為 100mm 的 C630 車床三爪卡盤用作夾具，卡盤安裝前需上車床進(jìn)行該前后兩面的修和三爪精鏜工序，保證其垂直度和平面度在 0.02mm 以內(nèi)，以減少其裝夾形位誤差對工件加工精度影響。2、支承架（本體）選擇本體結(jié)構(gòu)選

7、用上下兩平面，中間加焊三個(gè)支承板聯(lián)接，為保證整體強(qiáng)度和加工的穩(wěn)定性、舒適性，兩平面選擇厚度 30mm 鋼板，支承選用厚度 20mm 鋼板，總體高度保持在 450mm 左右，上下兩面預(yù)留 120mm 中孔。按上圖焊接后， 上銑床進(jìn)行上下兩面加工，重點(diǎn)保證上面的平面度 0.05mm 以內(nèi)。3、地槽施工凸輪軸設(shè)計(jì)長度 1112mm，考慮預(yù)留 400mm 存屑空間和對凸輪軸的防護(hù)，地槽深度 1000mm，直徑 120mm，孔壁植入 120mmPVC 管進(jìn)行防護(hù)。4、安裝校調(diào)如上圖，通過上述操作安裝結(jié)束后，用框式水平儀放置卡盤上表面 A 面，通過在支承架下面放置的可調(diào)墊鐵進(jìn)行校調(diào)，保證A 面平面度 0.

8、02mm 以內(nèi)。5、等高墊塊.凸輪軸裝夾過程中需使用三個(gè)長方形等高墊鐵，放置卡盤上表面 A 面（整體高度于卡盤三爪面） ，材質(zhì)選用 45#鋼，淬火后進(jìn)行同步磨削制作。6、起吊、裝夾 松開三爪，在三爪間隔處等分放置等高墊鐵；行車起吊凸輪軸輕插入工裝卡盤內(nèi)，當(dāng)凸輪軸表面接近等高鐵面時(shí)停車；用 5mm 銅板防護(hù)輕緊三爪緊凸輪軸；點(diǎn)降停車，松三爪，凸輪軸自重落下貼合等高墊鐵面，夾緊工件。最終工序變更為：10、上鉆模、校正，夾緊工件，鉆、擴(kuò)、鉸2-17 孔、倒角。20、用 17 定位銷定位，鉆、擴(kuò)、 8- 16.7 孔、倒角。30、在與鉆模上“ O”標(biāo)記對應(yīng)的大端面背面打印“O”標(biāo)記。7、吊裝改進(jìn)由于沒

9、有專用吊具， 實(shí)際起吊過程自選一根麻繩一人啟動(dòng)行車，一人扶持凸輪軸，雙人操作。麻繩鎖緊起吊易發(fā)生傾斜，極易造成凸輪軸外表面刮傷現(xiàn)象。針對這一情況，采用活動(dòng)夾頭結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制作如下簡易工裝。該工裝起吊、裝夾一人就能操作，凸輪軸一直處于垂直狀態(tài)，表面不易刮傷，實(shí)施效果較好。三、實(shí)施效果.按以上方案加工后，單段凸輪軸的各項(xiàng)尺寸均符合公差要求，后續(xù)鉗工合攏裝配的靈敏度（易裝）和裝配質(zhì)量以及磨削精度完全滿足。至此，該改進(jìn)方案獲得成功，凸輪軸加工生產(chǎn)線中的瓶頸問題徹底解決，對 08 年柴油機(jī)整機(jī)完成 405 臺奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。分體式凸輪軸原 T611 鏜床定額工時(shí) 6H*2 ，工效提高了 6 倍，制造成本

10、大大降低，比較如下：分體式凸輪軸聯(lián)接法蘭孔制造成本比較表項(xiàng)原制造成本現(xiàn)制造成本目序號1T611 臺時(shí)單工時(shí)費(fèi)用Z3040 臺時(shí)工時(shí)費(fèi)用價(jià)單價(jià)235124201923808年公司柴油機(jī)預(yù)排產(chǎn)量為400 臺，其中凸輪軸 60%為分體式，合計(jì) 240 根，當(dāng)年降低制造成本比較如下：8 年分體式凸輪軸聯(lián)接法蘭孔制造成本比較表降低序號項(xiàng)原制造成本現(xiàn)制造成本總值目（元）1費(fèi)用 /每總費(fèi)用費(fèi)用 /每總費(fèi)用根數(shù)量（元）根數(shù)量（元）242024010080038240912091680.個(gè)人技術(shù)工作小結(jié)本人大學(xué)所學(xué)專業(yè)為船舶機(jī)械制造工藝及設(shè)備。在畢業(yè)后到工廠已工作的 23 個(gè)年份里，除 1993 年 1997 年計(jì) 4 年分別擔(dān)任團(tuán)委書記和綜合管理科科長外， 其他 19 年都是在從事質(zhì)量管理、 生產(chǎn)管理、技安與環(huán)保管理、設(shè)備管理以及車間技術(shù)及工藝管理等工作?，F(xiàn)簡要小結(jié)如下：1、質(zhì)量管理工作.制造型公司的質(zhì)量管理工作，是將專業(yè)技術(shù)知識和質(zhì)量管理原理有機(jī)結(jié)合的