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巴车后端梁装夹工艺分析机车事业部冲压车间周波伍超摘要：本文主要针对巴基斯坦轻（重）机车后端梁在试制加工过程中，由于超大，超高，上下底面不平行，立板强度不够，设备高度不够，在加工过程中，频繁出现因工件震动过大而造成扎刀，压板松动等问题。通过对下工序的了解，并经过试验，在保证产品焊接质量的前提下，改变装夹方法及更该加工路线，采用倾斜向上进刀，以加工掉一部分筋板来保证上下盖板的工艺尺寸要求。有效的防止了因震动而产生的扎刀，保证了产品质量，提高了安全性能，降低了废品及次品率，减少了装夹时间并提高了加工效率，节约了辅助时间。为小批量，快节奏奠定了扎实的基础。关键词：装夹；震动；安全；质量一、工艺分析巴基斯坦轻车后端梁（T14J448-JG-0004）如图一所示，和巴基斯坦重车后端梁（T14J449-JG-0003）如图二所示。图一：巴基斯坦轻车后端梁图二：巴基斯坦重车后端梁在这两种后端梁中，需加工的部分由两件立板和上下盖板组成，四件产品八条边都需要加工。由于两件立板左右高度不一致，致使上下盖板不平行，如图三所示。根据工艺要求，上下盖板两端均需加工长度尺寸及坡口，且需要清根以保证焊接质量。盖板多余部分必须全部清除。如图四所示，图中筋板的作用在于加工盖板过程中避免盖板产生翻边影响焊接性能，在加工完成后，下工序在焊接前会将其清除。以保证焊接质量，避免焊接后出现误探伤。另外，由于需要垫起来加工，这就使高度增加了一部分，加上要用楔铁对盖板找平，所以加工时震动较大，为产品质量及设备人生安全带来隐患。而且本来有两台设备高度合适，现在就只有西门子数控铣能达到要求了，但是西门子本身产品较多，且大部分不能转移到其他设备，这样就产生了瓶颈工序。图三：上下盖板示意图图四：加工坡口示意图二，初始工艺分析为1，将梁体上盖板朝上放置，用两块等高块垫在下面（避免产品尖角接触工作台，将工作台拉伤）；将一端垫起后找平后夹紧。如图五所示。2，按图三所示中电机吊座找中心，铣上盖板，保证长度尺寸，铣坡口，保证22.5°，钝边2mm，并对立板画线。3，翻转工件180°，按工序1装夹铣梁体下盖板。4，按画线找正铣左右立板。图五：一般装夹后示意图三，采用该方法出现的问题1，该梁体组焊后总高超过500mm，如果采用一般加工方法加工，须将A处用垫铁垫起，保证上盖板与工作台平行。在加工下盖板时，将产品找平后其高度已达到设备可加工范围极限，易产生碰撞危险。2，如图五所示，加工上盖板时利用垫铁垫起后，下盖板与工作台是属于点接触，易对工作台造成损伤。而且下盖板是毛胚料，每件产品尺寸不一，对装夹找正速度影响较大。且二次装夹误差较大。3，找正后，两立板与工作台不垂直，有一倾斜角a，在压紧过程中，力由上盖板垂直向下，经过立板的分解，产生了向右倾斜的作用力。立板厚度为10mm，抗变形能力较差，故容易产生变型。4，加工过程中，刀具无论是顺铣还是逆铣，都会产生剧烈的震动，使刀具嘣碎，压铁脱落，工件移位等问题，严重的影响产品质量，设备及人生安全。5，该产品是组焊件，短线急件，如果造成废品，补料工序繁琐，将对整个生产进度产生较大影响。四，装夹方法改进通过试加工得出结论，采用以上方法加工问题较多。由于我们使用数控铣床加工该产品，为什么不能利用数控的多坐标同时移动来加工呢？如图六所示，从左下端向右上端铣削，但是在这里产生了一个问题。因为刀具直径为80mm,如果要将多余部分全部切除，刀尖中心就必须低于盖板，在刀具中心还在1处时，刀具外圆已切入立板上面的筋板里。在经过工艺分析和与钢服沟通后，我们了解到该产品在下工序的工艺要求。由于筋板是加工时辅助使用，所以在加工过程中可以不考虑筋板尺寸是否变化，既可以加工掉一部分筋板并不影响梁体质量。故根据要求制订了新的工艺步骤如下：图六：上，下盖板分别与工作台平行装夹1，将上盖板朝上，直接将产品放置在工作台上，找正压紧。2，根据中心线对刀，刀尖中心略低于盖板0.5mm,计算a度数，利用编程采用从左至右并向上的走刀路线加工。G01X=AZ=tga*A3，翻转工件180°，用两块与电机吊座等高的垫块垫在上盖板下，同工序1方法加工下盖板。4，立板方法同原工艺。五，改进后的优点1，通过改进装夹方法后，降低了装夹难度，提高了装夹速度。2，工件以底面定位，不需要在进行上表面的找平工作，减少了两次装夹时由于垫铁高度不一产生的质量问题。3，降低了工件高度，增加了刀具安全距离，消除了刀具在自由移动中容易与工件碰撞的危险。4，由于立板垂直于工作台，抗变形能力有所提高，可以适当降低压紧力，减轻了劳动强度。5，加工上盖板时，由于取消了垫铁，盖板直接与工作台产生面接触，增大了摩擦力，有效的防止了工件产生移动对产品质量及安全的影响。6，刀具逐渐向上移动，对切削分力产生变化，有效的消除了震动，提高了产品质量。7，产品高度降低了，这样班组内就可以有两台设备能加工，有效的解决了该瓶颈工序。8，该方法同样适用于泰国窄轨交流机车后端梁（T14J455-JG-0010）的加工装夹。六，加工要点1，因为刀具底面无刃口，如果从上往下进刀，由于刀具中心低于盖板底面，刀具底面会首先与筋板及立板接触产生碰撞，造成产品报废及安全事故。所以在加工过程中，只能从低处向高处进刀，刀具外圆切入筋板，并与筋板平行运动，刀具中心底面始终高于筋板。2，因为进给路线始终是由下往上运动，所以在加工盖板两端时一边为顺铣，一边为逆铣；如果采用完整程序加工，在编程时要注意刀具补偿方向，以免过切造成废品。3，压紧时，螺杆应在右立板一边，并紧挨着立板，压板后端应略高于前端，防止震动时滑脱。参考文献：1，机械工人切削手册，第七版。2，金属材料与力学性能。3，数控铣工，加工中心操作工，机械工业出版社，韩鸿鸾主编。