后橋殼體法蘭盤加工表面質(zhì)量提升

1

序言圖1為我公司生產(chǎn)的DM6系列后橋殼體，法蘭盤的表面粗糙度及尺寸公差要求較高，表面粗糙度值要求達(dá)到Ra＝1.6μm（見圖2），目前加工精度在Ra為1.6～3.7μm，有待提高。該工序?qū)儆诋a(chǎn)品加工的關(guān)鍵工序，關(guān)系到輪轂總成的裝配精度，影響整車質(zhì)量。圖1DM6系列后橋殼體圖2法蘭盤的表面粗糙度要求2

后橋殼體法蘭盤加工工藝后橋殼體法蘭盤加工工藝：①后橋殼體吊裝安裝采用卡爪夾緊。②半精車橋殼兩端油封臺，采用車刀半精車。③采用可轉(zhuǎn)位車刀半精車法蘭盤端面外圓及止口。④采用修光刃精車法蘭盤外圓及外圓端面。⑤采用可轉(zhuǎn)位車刀精加工法蘭盤外圓止口。⑥倒角2mm×45°及精車兩端油封臺。3

法蘭盤表面粗糙度影響因素分析采用質(zhì)量問題魚骨圖分析法，從人、機(jī)、料、法和環(huán)5方面進(jìn)行分析如下。1）人員方面。我公司所有關(guān)鍵崗位都需要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，合格后持證上崗。員工操作機(jī)床、裝夾工件和調(diào)整加工參數(shù)等都是嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書要求進(jìn)行。兩班輪班制，不會影響加工表面的表面粗糙度，排除人員因素。2）設(shè)備方面。該工序采用沈陽第一機(jī)床廠生產(chǎn)的數(shù)控雙頭車床，質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，設(shè)備精度滿足生產(chǎn)要求，排除設(shè)備因素。3）后橋殼體采用的是汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛的QT450球墨鑄鐵[1]，碳以球形石墨的形態(tài)存在，其力學(xué)性能遠(yuǎn)勝于灰口鐵而接近于鋼。它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能，有一定的彈性[2]。4）排除人員、設(shè)備、材料和環(huán)境等因素的影響后，從工藝方法方面進(jìn)行分析，查找原因如下。①車削法蘭盤工序使用的是臥式數(shù)控雙頭車床，通過上一工序加工的基準(zhǔn)面，在線測量定位尺寸，保證加工尺寸精度及穩(wěn)定性。工件采用雙頭梅花頂針脹緊方式夾緊，雙頭頂針限制了4個自由度，梅花頂針脹緊限制了繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的自由度[3]，保證了工件的夾緊和同軸度要求。②加工使用的車刀片是日本住友的可轉(zhuǎn)位刀片，質(zhì)量穩(wěn)定，但是型號為DNMG150408-GZ，刀片形狀為菱形，55°角，后角0°，刀尖圓弧半徑0.8mm，刀片加工后殘留面較大，影響表面粗糙度。③加工參數(shù)：轉(zhuǎn)速n＝255r/min，進(jìn)給量f＝0.3mm/r，背吃刀量ap＝1.0mm。轉(zhuǎn)速低，進(jìn)給量大，背吃刀量大，參數(shù)不匹配，影響表面粗糙度。④因為設(shè)備刀塔在工件上方，在車削法蘭盤的過程中有切屑排出，劃傷外徑表面，所以影響表面質(zhì)量。4

采取的措施及調(diào)整過程表面粗糙度是指零件加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度[4]。表面粗糙度值越小，零件表面越光滑。在機(jī)械加工過程中，工件表面粗糙度值的大小，是衡量工件表面質(zhì)量的重要標(biāo)志，對機(jī)械零件的使用性能具有很大影響[5]。經(jīng)分析，由于刀片型號、加工參數(shù)和工藝路線是影響表面粗糙度的主要因素，因此主要從以下幾個方面進(jìn)行調(diào)整。1）選用合適的刀具。圖3為可轉(zhuǎn)位車刀。當(dāng)表面質(zhì)量不高時，可適當(dāng)增大刀具的前角，使刀具易于切入工件，從而減小切削力[6]。當(dāng)前角選定好后，適當(dāng)增大后角，使切削刃鈍圓半徑減小，增大切削刃鋒利度。在精加工時，為了減少刀具與工件的擠壓和摩擦、提高工件的表面質(zhì)量，通常選用較小的主偏角和副偏角，采用較大的刀尖圓弧半徑或者選擇帶修光刃的刀片[7]。使用帶修光刃可轉(zhuǎn)位銑刀DNMX150408N-SEN，以高轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給量和小背吃刀量的方式加工，能夠保證表面粗糙度值達(dá)到Ra＝1.6μm。圖3可轉(zhuǎn)位車刀2）合理使用切削參數(shù)。在工件材料、刀具等確定后，選擇合適的粗加工和精加工參數(shù)對于工件的加工精度、表面粗糙度有很大的影響，而且還與提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本密切相關(guān)[8]。在粗加工時，因加工去除量較大，應(yīng)盡可能提高生產(chǎn)效率，并且提高刀具壽命，所以應(yīng)選擇盡可能大的背吃刀量，然后選擇合適的進(jìn)給量，最后根據(jù)機(jī)床的負(fù)載及刀具壽命，盡可能選擇大的切削速度[9]。在精加工和半精加工時，為了提高工件的表面質(zhì)量，因加工去除量小，切削阻力便小，刀具磨損也小，所以盡可能選擇高的切削速度，并選取較小的背吃刀量與進(jìn)給量[10]。經(jīng)多次試驗，選定n＝55r/min，f＝0.15mm/r，ap＝0.5mm，取得了很好的表面質(zhì)量。試驗采用的加工參數(shù)及測得的表面粗糙度值見表1。表1試驗采用的加工參數(shù)及測得的表面粗糙度值3）該機(jī)床刀具在上方，切削端面時，有切屑排出至精車外徑，劃傷表面。調(diào)整加工順序，先精車端面，后精車外徑，合理調(diào)整排屑方向。5

結(jié)果與驗證通過對刀具、加工參數(shù)及工藝路線的試驗調(diào)整，使后橋殼體法蘭盤的表面粗糙度值降低到Ra≤1.6μm，提升了產(chǎn)品質(zhì)量和裝配質(zhì)量。表面粗糙度檢測儀測量結(jié)果如圖4所示。圖4表面粗糙度檢測儀測量結(jié)果每天隨機(jī)抽檢10件產(chǎn)品，連續(xù)抽檢1周，產(chǎn)品表面粗糙度值Ra均≤1.6μm，達(dá)到圖樣要求并保持穩(wěn)定。6

結(jié)束語通過這次試驗改善，了解