提升動(dòng)梁龍門機(jī)床橫梁夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)件加工質(zhì)量

中捷機(jī)床有限公司（遼寧沈陽 110142）肖紅梅

1.工作原理

如圖1所示，當(dāng)液壓缸進(jìn)油時(shí)，活塞反向拽動(dòng)螺桿，螺桿聯(lián)接鑲條下板水平運(yùn)動(dòng)，銅鑲條沿鑲條下板斜面垂直方向抬起，夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，橫梁鎖住，機(jī)床主軸開始工作。當(dāng)液壓缸卸油時(shí)，活塞推動(dòng)桿和鑲條下板水平運(yùn)動(dòng)，銅鑲條沿鑲條下板斜面垂直方向落下，夾緊機(jī)構(gòu)松開，橫梁上下移動(dòng)。

在裝配過程中，當(dāng)液壓夾緊時(shí)，螺釘拽動(dòng)鑲條下板與桿移動(dòng)，出現(xiàn)壓板與鑲條下板接觸面翹縫0.1mm以上，不滿足0.02mm塞尺不下的要求，不合格。通常是小件車間加修桿，將直徑25f7配合外徑車小，減少外徑的導(dǎo)向作用，同時(shí)配磨鑲條下板與壓板接觸面，每臺(tái)8組夾緊器，主要零件返修率93%，裝配配制時(shí)間25～45天，嚴(yán)重制約裝配周期。因零件精度不合格，使橫梁夾緊機(jī)構(gòu)可靠性降低。因此，提高夾緊裝置各構(gòu)件的加工質(zhì)量迫在眉捷。

返修統(tǒng)計(jì)：2010年2月～2011年6月期間給用戶組裝的4臺(tái)動(dòng)梁龍門機(jī)床夾緊裝置調(diào)查發(fā)現(xiàn)，夾緊裝置中的壓板平均返修8次，鑲條下板平均返修14次，桿平均返修15次，鑲條平均返修2次。

對(duì)裝配過程中返修率較高的三種件壓板、鑲條下板、桿質(zhì)量不合格率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，一次質(zhì)量不合格率為31.23%，其中壓板占問題的20.3%，桿占問題的38%，鑲條下板占問題的35.4%。

2.原因分析

從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面分析，最后認(rèn)為：圖樣和工藝均可能是影響夾緊裝置各構(gòu)件加工質(zhì)量不合格的因素，需進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證確認(rèn)。

（1）圖樣分析。先查看圖樣給的基準(zhǔn)是否符合裝配基準(zhǔn)要求，如圖2所示。D面為裝配基準(zhǔn)面，裝配基準(zhǔn)面上放鑲條下板，要求基準(zhǔn)面與鑲條下板之間0.02mm塞尺不入。當(dāng)把桿和鑲條下板連在一起后，用0.02mm檢查了鑲條下板和基準(zhǔn)面之間，塞尺進(jìn)去，有0.1mm以上的縫隙，證明不符合裝配要求。這時(shí)查找原因?yàn)槭裁绰葆敍]把鑲條下板時(shí)，鑲條下板和裝配基準(zhǔn)面之間下0.02mm塞尺，把上后下塞尺數(shù)值更大了呢？圖樣中穿桿的孔沒有與裝配基準(zhǔn)面有任何要求，導(dǎo)致桿和鑲條下板把上后，裝配基準(zhǔn)面與鑲條下板之間間隙增大。同時(shí)把鑲條下板的桿由于加工時(shí)無法控制桿端面到軸肩面8件尺寸一致性的要求，導(dǎo)致每桿均需要配裝、配磨。由此得出，零件精度不滿足要求，確定為質(zhì)量不合格的重要因素之一。

（2）工藝。工藝安排的加工方法是采用鉆、擴(kuò)、鉸的加工方法加工4個(gè)φ25H7孔，先用φ23mm鉆頭鉆孔。由于工件4個(gè)φ25H7孔長162mm，沒先鉆導(dǎo)向孔后直接鉆、擴(kuò)、鉸孔，導(dǎo)致加工后的孔出現(xiàn)錐度。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工完2件進(jìn)行檢查，4個(gè)φ25H7孔加工后有錐度，前面孔大后面孔小，而且件1與B面平行度0.5mm；件2與B面平行度0.15mm，不符合裝配要求，確定為要因，如圖3所示。

（3）對(duì)確定影響夾緊裝置質(zhì)量的因素如附表所示。

影響夾緊裝置質(zhì)量因素表

要求設(shè)計(jì)進(jìn)行零件圖樣改進(jìn)，使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)統(tǒng)一。壓板增加基準(zhǔn)面，孔4個(gè)φ25H7增加與基準(zhǔn)面平行度要求；增加調(diào)整墊，減少桿軸端面的配磨。

3.改進(jìn)工藝

（1）4個(gè)φ25H7孔原采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法現(xiàn)改為鉆、鏜、鉸孔的加工方法，加工后的孔表面粗糙度值Ra=1.6μm以下，與基準(zhǔn)面平行度0.03mm以內(nèi)， 保證孔的精度。

（2）通過對(duì)返修壓板的規(guī)律總結(jié)，孔φ25H7與基準(zhǔn)面成0.04°夾角，保證裝配精度要求。

（3）工藝提設(shè)專用斜向墊鐵，將工件放在斜向墊鐵上，無須找正，加工零件，保證裝配夾緊機(jī)構(gòu)組件時(shí)不再出現(xiàn)0.02mm塞尺進(jìn)去的現(xiàn)象。

（4）同時(shí)增加調(diào)整墊零件，使軸再也不用加修了。

（5）鑲條下板工藝嚴(yán)格控制氮化前后的留量，保證螺紋孔至B基準(zhǔn)面距離尺寸精度（15±0.05）mm。B基準(zhǔn)面0.02mm塞尺不進(jìn)，A、B基準(zhǔn)面垂直度不大于0.02mm。

4.實(shí)施驗(yàn)證

（1）在2010年9～12月裝配4臺(tái)動(dòng)梁龍門移動(dòng)式加工中心合同產(chǎn)品，其橫梁夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)件返修次數(shù)統(tǒng)計(jì)顯示，零件不合格返修率由平均31.23%下降至7.9%。裝配周期從原平均45天下降至12天。橫梁夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)件加工質(zhì)量問題得到顯著提高。

（2）對(duì)一次加工壓板件共8件及鑲條下板件共8件跟蹤加工及檢測(cè)。壓板件工藝改進(jìn)后，用訂購專用半精鏜刀轉(zhuǎn)速500r/min，進(jìn)給量50mm/min，代替擴(kuò)孔鉆，再鉸孔后孔表面粗糙度值Ra≤1.6μm，檢查4個(gè)φ25H7孔與B面平行度0.03mm以內(nèi)。鑲條下板的熱處理氮化前后的工藝控制，加工后2.5°斜面平面度0.02mm塞尺不入。

5.結(jié)語

為了確保今后零件加工保證質(zhì)量，我們制定如下鞏固措施 ：標(biāo)準(zhǔn)化工藝，編制數(shù)控工藝及零件裝夾立體附圖，圖示化零件裝夾找正位置，固定刀具，給定切削參數(shù)，計(jì)算零件節(jié)拍時(shí)間，固定程序。為了保證夾緊裝置在小裝后各零件之間的尺寸鏈要求，編制了可視化工序圖，張貼在車間公示板上，強(qiáng)化操作者及檢查員注意關(guān)鍵件特殊尺寸重要性，嚴(yán)格控制零件精度。