精加工过程中存在的问题
凸轮轴孔的加工精度经常出现以下问题,这些问题一直是困扰生产的一个难题,严重影响加工合格率,造成加工成本的上升。
(1)同轴度超差,加工表面没有划伤。
(2)2#盖加工表面划伤严重或油槽边有坑包,同轴度合格。
(3)2#盖加工表面划伤严重,同轴度也超差。
原因分析和措施
针对精加工过程出现的问题,从人、机、料、法、环五个方面进行了详细的观察、分析、试验,并研究出相应的措施。
1.人
刀具调测人员经过培训,掌握刀片的调测方法,但在装刀前对刀片的质量检测环节做的不到位,只用肉眼检查刀片质量,没有用50倍投影仪放大检测。P C D刀片的特点是硬度很高,晶相排列规则且有方向性,刀片制造商在制造时选择强度{zg}的110晶面作为刀片的前后刀面,在这个方向上刀片非常耐磨,切削性能相当好。但如果刀尖表面有微小的裂纹或磞口,刀尖的切削性能将大大降低,切削力增大,表现在加工上就是表面粗糙度下降、尺寸超差。微小的裂纹或磞口肉眼是看不出来的,只有在放大30~50倍的情况下才能发现。为此,在作业指导书中增加了装刀前对刀片的检测方法、标准等内容。通过技术攻关,实现了T66刀片的自主修磨。
表1 主轴跳动量(单位:μm)
表2 主轴直线量(单位:μm)
2.机
在刀片质量符合标准的情况下,情况有所改善。这时,怀疑机床精度有问题,对主轴圆跳动和直线度进行检测,见表1、表2所示。经检测发现主轴远端跳动16μm,Y方向直线度14μm,接近出厂标准上差,但符合出厂标准。为了排除机床精度的影响,更换机床电主轴,更换电主轴后主轴远端跳动只有6μm,直线度Y方向13μm,X方向10μm,即跳动大幅减小,直线度(主要由导轨决定)几乎没有变化,而加工情况也没有明显变化。
理论上主轴的直线度将直接影响加工孔的同轴度,但在带导向条的刀具加工过程中,因为导向孔及导向条的导向作用,在一定程度上对主轴及刀具的直线度误差又起一定的修正作用,主轴直线度和刀具的直线度相互影响。针对这种情况,做了一组对比试验:即凸轮轴孔加工时采用主进给和工件进给两种状态(主轴直线度和旋转工作台的W轴直线度不同),结果发现,在主轴进给方式能加工合格的老T66-3镗刀,在工件进给状态就不行;而在主轴进给状态加工不合格的新T66-2镗刀,在工件进给状态就合格。从工件表面看,2#盖表面都有明显的擦伤痕迹。这两把刀在不同的状态加工出合格的产品xx是机床精度误差与刀体变形相互抵消的结果,这纯粹是一种巧合,属不正常现象。在后面的刀具精度测量表里同时能发现这两把刀的精度非常不好, 而精度{zh0}的新T66-3在这两种方式下加工的精度都在21~23μm。
3.料
{dy}是工件材料的影响,经核查工件材料没有变化。第二考虑T66刀体精度影响。该刀体出厂精度要求导条间的高低差不大于3~5μm,远端跳动不大于10μm。导条(1~6)及其测量位置(A~E)如图3所示,在对刀仪上的测量数据见表3。测量结果表明:只有新T66-3精度{zh0},接近合格范围,其他都不合格。
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