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薄板零件成組加工技術(shù)研究及應(yīng)用
2018-6-14  來(lái)源：中車(chē)唐山機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司  作者：王宏圖 張乙宙 李春來(lái) 劉洋 郭繼祥




 
       摘要：隨著城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，軌道車(chē)輛需求的逐漸增多，由于軌道車(chē)輛自身特點(diǎn)，車(chē)輛的大中型構(gòu)架均為焊接結(jié)構(gòu)，焊接背板是焊接工藝必要組成部分，焊接背板是一種薄板件，厚度為 1-4mm，在焊接過(guò)程需求量非常大，一臺(tái)構(gòu)架焊接需要加工 64 個(gè)環(huán)形焊接背板，且需要機(jī)械加工來(lái)滿(mǎn)足其精度要求，但是加工時(shí)采用液壓夾持會(huì)使薄板件變形，手動(dòng)單個(gè)裝夾會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。在此情況下將研究成組技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控車(chē)床，解決了加工效率低的問(wèn)題；同時(shí)根據(jù)薄板件設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)支撐和定位結(jié)構(gòu)，增加了加工過(guò)程的穩(wěn)定性，滿(mǎn)足了一次裝夾便可完成多個(gè)環(huán)形背板的加工任務(wù)，縮短了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
  
      關(guān)鍵詞：成組技術(shù)；薄板零件；加工；焊接背板
   
  
      0 引言
  
      隨著城市軌道交通市場(chǎng)的發(fā)展，軌道車(chē)輛需求的逐漸增多，由于軌道車(chē)輛自身特點(diǎn)，車(chē)輛的大中型構(gòu)架均為焊接結(jié)構(gòu)。焊接背板是焊接工藝必要組成部分，焊接背板是一種薄板件，厚度為 1-4mm，在焊接過(guò)程需求量非常大，一臺(tái)構(gòu)架焊接需要加工 64 個(gè)環(huán)形焊接背板，且需要機(jī)械加工來(lái)滿(mǎn)足其精度要求。在此情況下將研究成組技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控車(chē)床，解決了加工效率低的問(wèn)題。
  
      1 、薄板件成組技術(shù)研究
   
      經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，不同環(huán)形背板，盡管其結(jié)構(gòu)、尺寸不同，但可以將其視為相似件，例如某種制動(dòng)導(dǎo)柱背板基本尺寸為 66×5mm、66×3mm、66×2mm，加工精度為±0.2mm。故此在機(jī)械加工時(shí)，將將多種背板按照其尺寸的相似性分類(lèi)成組，然后按照零件組擬定成工藝規(guī)程，選擇工藝裝備，下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)組織批量加工。同時(shí)改變車(chē)間的生產(chǎn)組織和管理模式，由傳統(tǒng)的按照產(chǎn)品組織生產(chǎn)、加工質(zhì)量由專(zhuān)門(mén)人員控制改為多種產(chǎn)品混線(xiàn)作業(yè)，一工多能的方向發(fā)展

      2 、薄板件成組加工工裝制造和應(yīng)用
  
      由于薄板件厚度小、壁薄，徑向只能承載不大于 0.5t壓力，輕微的裝夾力都會(huì)導(dǎo)致工件翹曲，故此采用軸向（厚度方向）壓夾方式，通過(guò)鎖緊螺栓施加壓力來(lái)鎖定制動(dòng)導(dǎo)柱背板，保證鎖緊有效和夾持穩(wěn)定性。在工件定位方式上，采用機(jī)械圓周定位，定位圓周內(nèi)腔的直徑與薄板件外徑差值不大于 0.2mm，保證了定位的準(zhǔn)確性。
  
      在工裝長(zhǎng)度方向上，內(nèi)腔容納長(zhǎng)度的長(zhǎng)度為 45mm，保證了一次裝夾即可完成多個(gè)薄板加工要求，實(shí)現(xiàn)成組加工提高了加工效率。如圖 1 所示。
  
 
 
  
圖 1 車(chē)削成組加工工裝示意圖
  
      3 、薄板件成組加工工藝參數(shù)設(shè)定
  
      環(huán)形薄板件加工時(shí)會(huì)優(yōu)先選用車(chē)床，車(chē)床加工成本低、效率高，但成組薄板件和單個(gè)實(shí)體零件相比，車(chē)削工藝參數(shù)需適當(dāng)調(diào)整。車(chē)削用量選定原則根據(jù)實(shí)際工況選擇切削深度、進(jìn)給量、切削速度，并兼顧刀具耐用度。合理?yè)袂邢饔昧浚杈C合考慮生產(chǎn)率、加工質(zhì)量和加工成本。薄板件剛性偏低，適合采用較小的切削深度和進(jìn)給量，采用較高的切削速度。線(xiàn)速度設(shè)定為刀片廠(chǎng)商推薦最低值得80-95%。

      4 、薄板件成組加工優(yōu)點(diǎn)
   
      ①生產(chǎn)效率高。合理設(shè)計(jì)的工裝內(nèi)腔深度可保證了一次裝夾即可完成多個(gè)環(huán)形柱背板加工要求，極大提高了加工效率。②工藝準(zhǔn)備周期短。采用機(jī)械圓周定位，只需根據(jù)不同的板件放入工件即可實(shí)現(xiàn)定位，無(wú)需找正，且只需要一次對(duì)刀即可，工件二次裝夾后不需要反復(fù)校正 0 點(diǎn)。③生產(chǎn)成本低。工裝為機(jī)械結(jié)構(gòu)，易于制造且免維護(hù)，螺紋鎖緊力大，自鎖性好，工裝材料為 45 鋼，穩(wěn)定性好，避免了因?yàn)榇罅恐圃鞂?zhuān)用工裝帶來(lái)的附加成本。
  
      5 、結(jié)論
   
      薄板件成組加工技術(shù)研究及應(yīng)用，解決了加工薄壁件效率低，工藝準(zhǔn)備周期長(zhǎng)的問(wèn)題；縮短了工藝流程，提高了加工效率；降低了專(zhuān)有工裝帶來(lái)的附加生產(chǎn)成本。該方法的不僅可滿(mǎn)足大批量薄板件的生產(chǎn)，也可向異形件、焊接件等零部件制造推廣，對(duì)提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有著很好的實(shí)用價(jià)值。
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