零件质量管理

零件质量管理（共12篇）

零件质量管理 篇1

摘要：基于冲模零件加工质量控制方法,根据生产的具体情况,从工艺、模具、材料、设备及人员素质等方面综合考虑,对其冲模设计时所选用的材料、硬度、精度及结构工艺性进行审核,从而提高冲模制造质量与精度,降低冲模成本,缩短制造周期起着积极作用。

关键词：冲模,闭合高度,压力中心

1引言

成批与大量生产的各类机电与家电产品零部件及半成品坯件,都需要大量的、不同种类的模具进行加工。其中,65%的零件要用各种金属板、条、带、卷料,冲制成各种形状复杂、精度高、用其它方法无法完成的板料冲压零件,所使用的冷冲模种类繁多,结构各异而又千变万化。在冲模生产过程中,质量控制及检测工作与冲模的设计和制造一样,是冲模制造中不可分割的重要组成部分。在冲模制造生产中,通过严格的质量控制与管理,不仅能提高冲模制造质量与精度,而且还对降低冲模成本,缩短制造周期,保证交货时间起着积极作用。从而对企业的信誉、提高市场占有率、增加经济效益、促进企业的长足发展,有着极其重要的意义。

2提高冲模制造质量的措施

2.1提高模具零件的加工精度

模具零件特别是工作零件的工作部位几何形状,刃口锋利程度,凸、凹模间隙及弯曲拉深成型模的凸凹模圆角半径及尺寸精度和表面质量,对模具质量影响很大。因此,在加工时必须要设法提高其加工精度及表面质量,并要严格按设计要求进行,若在刀具或设备无法实现时,应由人工严格测量并进行仔细修磨,以保证模具合理的受力状态。有配合尺寸的部位,应在加工时保证其公差或进行研磨。零件成型后,要按图样严格检查,使其公差在加工精度范围之内。在加工制造中,应尽量采用先进的高精度设备加工。例如采用NC、CNC成型磨削加工机床铣削加工机床、加工中心等一系列数控、计算机控制加工技术,以减少人工操作对加工精度的影响,提高模具的质量和精度。

2.2采用模具新材料、提高热处理水平

由于工业产品规模生产的要求,冲模需具备高精度、高寿命的使用性能。因此,模具零件在设计时应采用高性能、高硬度或超硬材料制造。并且,要提高模具工作零件淬火硬度的均匀性,即在淬火过程中,要确保加热温度的均匀性,冷却过程应一致,并要防止表面氧化和脱碳,要及时回火,以保证制件硬度,提高冲模质量及使用寿命。

根据工艺规程或零件图的要求,对需热处理淬硬的工件,如凸、凹模,应按工艺文件上所规定的要求,进行淬火与回火处理,使其达到所规定的硬度,并预防裂纹及变形。

选用高耐磨性、强韧性的模具材料,冷冲模主要是凸、凹模及导向材料的选材,模具材料是影响模具寿命的首要因素,冲模要求材料能承受较高的挤压力、冲击力、弯曲力、摩擦力等。因而要求材料硬度高、耐磨性好、强度高、韧性好等。

2.3提高模具的装配精度和质量

为了保证用户冲件的质量,模具的制造精度要高,其工作部分的精度要求一般要比冲件的相应精度高2～3倍。冲模在装配时,应对工作零件的配合间隙及其均匀性做细心调整,并确保凸、凹模受力中心的一致性。在装配时,一定要严格按装配操作工艺规程,并进行严格的试模与调整。如对于凸模和凹模部分的间隙,必须要严格地控制,并精确地保证其间隙的均匀性;对拉深凸模和凹模部分的圆角要保持相当准确的尺寸,零件其他尺寸精度、导向精度、孔的位置精度都必须达到设计所规定的加工精度要求。并且,还要保证装配质量,建立健全经营、全面质量管理体系。

2.4努力实施模具标准化工作

模具标准化工作是现代模具生产的技术基础和必备条件。实施模具标准化,即是将冲模中的通用零部件设计成通用标准件,组织专业化规模生产,以提高冲模设计与制造效率、缩短冲模制造周期,提高冲模性能水平。冲模采用标准化设计,制造后,采用CAD/CAM及FMS技术,也是优化模具生产过程、实现模具制造和生产现代化的产业基础和科学基础,也是冲模生产的最高技术水平的表现。

2.5加强模具生产全过程中的管理与监控

在冲模生产过程中,为有效提高模具质量和精度,应在模具生产的全过程中,实施全面质量管理及质量监控体系。从模具的设计到制造与加工及装配调试,必须对每一工序、每一零件进行严格检验,使其在制造中的各环节都达到工艺要求及技术标准。

3冲模质量及结构工艺性审核

冲模是完成冲压工序的专用工艺装备。因此,所设计的冲模,必须要满足冲压生产用户的要求,不仅要冲压出合格的零件,而且要适应批量生产的需要,具有操作方便、安全可靠的特点,并有使用寿命长,容易制造与维修等优点。为了保证冲模的制造质量,应对其冲模设计时所选用的材料、硬度、精度及结构工艺性进行审核,审核其是否符合用户的要求。

3.1冲模材料的选用核对

在冲模设计时,冲模各零件材质选用,直接关系到冲模的使用质量、精度及寿命的长短。因此在选用时,必须要根据冲压零件的形状尺寸和所需冲压变形及批量要求、冲压材料的厚度、性能等因素,选用具有良好的耐磨性、韧性及良好的热处理、机械加工、抗粘附性能的模具钢材,作为冲模主要工作零件材料。在进行审核时,要根据冲模的使用性能、特点,对其所组成冲模的零件图逐一进行审核,以确保各零件的材质、硬度、精度结构的合理性,保证用户的要求。

3.2冲模压力中心审核

设计冲模时压力中心的正确定位对冲压生产有很大的实际意义。为了确保压力机和安装在压力机上的冲模能正常生产,设计时应使冲模的压力中心与压力机滑块中心相重合。否则会使冲模及压力机在冲压时产生偏斜,引起凸、凹模间隙不均,影响冲压产品质量,同时会使凸、凹模刃口相啃、导向零件加速磨损,使模具寿命降低,严重时将压力机和模具损坏。因此,在冲模制造加工之前,有必要对所设计的冲模压力中心进行校审。方法是:根据冲件形状及在凹模上排列的冲压位置分布来确定压力中心选择的正确性。如对于对称形状的单个圆形、方形、正多边形、矩形等零件,其压力中心就是冲件本身的几何中心;若制品零件形状相同且分布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合,如图1。

对于形状复杂的制品零件或多孔冲模、连续模等压力中心确定,应用解析法计算出冲模压力中心位置。

3.3冲模闭合高度的核对

在冲模设计时,冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度满足一定关系,否则,所制出的冲模,难以装到压力机上。如图2,在审核时应使冲模设计的闭合高度符合下式要求:

式中:H1-压力机最大装模高度(mm);H2-压力机最小装模高度,mm;H模-所对应设计的冲模闭合高度,mm。

对于多工位冲模,若在同一台压力机上安装使用,其各套冲模的闭合高度应相同。

3.4冲模的结构工艺性审核

冲模的结构工艺性是指在保证冲模各个零件的一定使用性能前提下,使其结构、形状、表面质量等方面能以最少的工序、最少的工时来完成冲模加工。冲模设计结构工艺性好坏,不仅关系到冲模的制造周期、制造成本、冲模质量精度及使用寿命,甚至还关系到能否在现有生产条件下把冲模制造出来。例如,图3所示为孔板与齿板两冲裁件排样少废料连续冲裁模。该冲模的两种冲裁件,采用双列对排错开冲裁,从而实现无搭边少废料冲裁并且一模两件,生产效率高,以节省了板料。该冲模定位系统由矩形侧刃组与固定挡料块构成,配备了侧压装置。冲压工艺安排为:冲齿板矩形孔、冲齿形落料、切齿形沿边并冲矩形孔、落料等4个工步。

1.模座2.导柱3.导料板4.原材料5.冲矩形孔凸模6.侧压装置7.侧刃8.侧刃挡块9.冲裁件b落料10.冲裁件a冲矩形孔凸模11.冲裁件a落料凸模12.固定挡料块13.裁边凸模

该冲模在结构设计上有如下特点:

(1)两种冲裁件拼裁,既无搭边又无沿边,实现少废料冲裁并一模两件,达到优质高产。

(2)定位系统采用了侧刃并配备侧压装置,定位精度更高。

(3)落料凸模宽度大于料宽,仅进行单边或非封闭冲裁,不受料宽偏差波动的影响。

(4)只有结构废料而无工艺废料。

4结语

综上所述,要保证冲模零件加工质量,必须根据生产的具体情况,从工艺、模具、材质、设备及人员素质等方面综合考虑。首先要选用硬度高、韧性好、耐磨性与加工性能好且成本较低的模具材料,其次采用先进的设计制造手段制造出高精度的冲模,高精度的模具加上必要的使用维护手段,在高精度的冲压设备上才能提高加工质量。第三,工艺人员在充分考虑工厂具体情况下,将工序安排得细致合理,这样就可保证每道工序的质量,从根本上保证零件的质量。

参考文献

[1]杨大伟.提高冷冲压模具使用寿命的措施[J].金属成形工艺,1995,13(4):44-47.

[2]范迎珍.模具的现代制造技术[J].河南科技,1999(3):22-23.

零件质量管理 篇2

1.工艺路线的选择

在薄壁零件的加工过程中应当重点对工艺进行分析，并对在加工的过程中，对于薄壁零件的变形规律进行研究，要重点对加工过程中，保证零件的材料变形进行分析，确保零件的加工形状和质量能达到设计的标准。在粗加工和精加工之间可以适当的对半进行处理，是为了消除加工过程中所产生的切削力以及夹紧应力，还有就是要保证零件在进行装配和调试的过程中保证稳定性。合理的工艺路线在薄壁零件的加工过程中是非常具有研究意义的。

2.提升刚度

薄壁零件因为其自身的原因，它的刚度是比较差的，对薄壁零件的刚度的提高可以有效的消除加工的过程中由于加工工作对于工件精度的影响。同时也是可以消除交工的振动的。

3.适当的装夹

浅议提高零件表面质量的方法 篇3

摘 要：本文通过对零件的表面质量进行分析，指出了影响零件表面质量的因素，并提出了提高零件表面质量的措施，对工程实践有一定的指导作用。

关键词：零件加工；表面质量；改进措施

机械零件的表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度，其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。同时，决定了产品的工作性能、可靠性和使用寿命。

一、机械加工表面质量对产品性能的影响

（一） 耐磨性

一般零件的磨损可分为初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个阶段。一般来说，表面粗糙度值越小，其抗磨损性越好。但表面粗糙度值也不能太小。因此，工件接触面的粗糙度在不同的工作环境下有一个最佳值。

（二）疲劳强度

工件在长期受交变载荷作用后会产生的疲劳破坏，往往从零件表面和表面冷硬层下面开始产生破坏，直到突然断裂，影响很大。

（三）耐蚀性

工件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。一般来说，表面粗糙度值愈大，抗蚀性就愈差。

二、影响机械加工表面质量的因素

切削过程中，刀具相对于工件作进给运动，在加工表面留下了切削层残留面积，其形状与刀具几何形状有关。合理选择进给量和刀具参数可以减小残留面积。

机械加工过程中因切削力作用的存在，使材料发生塑性变形，会使表面层金属的硬度和强度提高，这种现象称为冷作硬化（或称为强化）。强化后的金属性能不稳定，容易向比较稳定的状态转化，这种现象称为弱化。因此，加工后表层金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果。因为在切削过程中，会产生塑性变形和切削热，使材料具有不同的组织，容易产生表面残余应力。影响零件的使用。

三、提高加工表面质量的措施

通过前面的分析，我们知道影响表面粗糙度的因素有切削三要素（切削速度、进给量、切削液）、加工刀具（几何参数、切削刃形状、刀具材料、磨损情况）、工件材料及热处理、工艺系统刚度和机床精度等几个方面。

在了解了影响表面粗糙度的因素之后，我们必须根据需要降低加工表面的粗糙度，改善机械加工的表面质量。

（一）制订科学合理的工艺规程

工艺规程是保证工件表面质量的基础，科学合理的工艺规程是加工工件的方法依据。对科学合理的工艺规程的要求是工艺流程要短，定位要准确，选择定位基准时尽量使定位基准与设计基准重合。

（二）合理的选择切削参数

切削参数是保证加工质量的关键，选择合理的切削参数可以有效抑制积屑瘤的形成，降低理论加工残留面积的高度，保证加工工件的表面质量。切削参数的选择主要包括切削刀具角度的选择、切削速度的选择和切削深度及进给速度的选择等。试验证明，主偏角、副偏角及刀尖圆弧半径对零件表而粗糙度都有直接影响。在进给量一定的情况下，减小主偏角和副偏角，或增大刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度。另外，适当增大前角和后角，可减小切削变形和前后刀面间的摩擦，抑制积屑瘤的产生也可减小表面粗糙度。比如在加工塑性材料时若选择较大前角的刀具可以有效抑制积屑瘤的形成，这是因为刀具前角增大时，切削力减小，切削变形小，刀具与切屑的接触长度变短，减小了积屑瘤形成的基础。

（三）合理的选择切削液

切削液是保证加工工件表面质量的必要条件。选择合理的切削液可以改善工件与刀具间的摩擦系数，可降低切削力和切削温度，从而减轻刀具的磨损，以保证工件的加工质量。

（四）工件主要工作表面最终工序加工方法

工件主要工作表面最终工序加工方法的选择至关重要，因为最终工序在该工作表面留下的残余应力将直接影响机器零件的使用性能。选择零件主要工作表面最终工序加工方法，须考虑该零件主要工作表面的具体工作条件和可能的破坏形式。

（五）加工过程中对参数的调整

1.根据工件材料性能、加工要求，选择适合的刀具材料，有利于降低表面粗糙度。2.适当的增大刀具前角和刃倾角，降低刀具前、后刀面的表面粗糙度均能降低工件加工表面的粗糙度。3.在精加工时，应选择较小的进给量、较小的主偏角和副偏角、较大的刀尖圆弧半径，以得到较小的表面粗糙度。4.在加工塑性材料时，采用较高的切削速度可防止积屑瘤的产生，减小表面粗糙度。5.加工前，应对工件材料进行适当的热处理，以细化晶粒，均匀晶粒组织，改善切削加工性能，可减小加工后表面粗糙度。6.选择合适的切削液，减小切削过程中的摩擦，降低切削区温度，减小切削变形，抑制鳞刺和积屑瘤的产生，可以大大减小零件表面粗糙度。

参考文献：

[1]沈学勤.极限配合与技术测量[J].高等教育出版社，2002，8.

[2]刘瑞芬.对机械加工表面质量的分析[J].河北冶金，2006，（4）.

[3]寇元哲.影响机械加工表面质量的因素分析[J].甘肃科技，2007，7.

光整加工提高零件表面质量 篇4

公司从2014年3月开始, 交付的零件逐渐增多, 但各种质量问题也随之暴露出来。客户及兄弟单位反馈, 接收的零件外观不合格。针对外观不合格而返工的零件很多, 经统计分析, 交付零件的平均合格率仅为78.96%。零件的返工率逐月上升, 这不仅使公司浪费了大量的人力、物力和财力, 而且延长了生产时间, 影响了零件的交付进度, 给公司造成了不小的损失。更重要的是严重影响了公司的整体声誉。

二、现状调查及要因确定

公司针对零件平均合格率低的问题, 从已经交付及正在生产加工中的各种零件着手, 进行了现状调查。数据显示, 引起零件合格率低的主要问题是零件的外观不合格, 占总因素的81.4% (如图1所示) 。那么, 就零件的外观表面质量问题, 公司从多方面展开顾客满意度调查。结果主要表现为:零件表面有毛刺、飞边、棱边倒圆不均匀、粗糙度不符合要求、零件表面有磕碰伤、表面有刀痕、划痕等各种表面质量问题。将反馈的信息统计、归类并进行了二次分析 (如图2所示) , 我们从柏拉图中可以看出, 影响零件外观的主要问题是:手工棱边倒圆不均匀, 有毛刺飞边、刀痕划痕占总因素的93.8%。如果将此类问题全部解决, 则零件的表面质量, 即零件的合格率能提高到1-[ (1-78.96%) ×81.4%× (1-93.8%) ]=98.93%, 这就是我们应该达到的目标。

为了实现此目标, 全体成员针对棱边倒圆不均匀, 有毛刺、飞边、刀痕划痕等现象, 采用头脑风暴法, 细分影响零件外观的各种因素, 并一一列举:钳工加工经验不足、手工打磨锐边时不稳定、机械结合手工打磨有偏差、材料较硬不好倒圆、打磨设备稳定性差等等。将这些因素逐一分析, 到底是什么原因产生了这样的结果?为了找出最根本、最直接的原因, 我们从人员、设备、材料、方法上进行验证。

首先, 就加工经验不足, 按照分层法统计新、老员工加工零件表面质量的数据, 进行对比分析, 结果表明, 工作经验与零件外观合格率不存在相应关系。其次, 针对手工打磨、机械结合手工倒圆, 收集数据分析, 结果不同类型零件的表面质量存在很大差异, 出现倒角不均匀, 大的毛刺去除后, 还有细小的遗留。第三, 选取不同材质的多批零件, 使用打磨设备进行材质及设备稳定性的验证, 数据显示零件的外观质量合格, 没有区别。

通过对各末端因素的分析, 确认影响零件外观表面质量的主要原因是:手工打磨锐边时不稳定和机械结合手工打磨有偏差。

三、制定措施并实施

针对上述要因制定了相应的措施:更换打磨设备, 使用振动光饰机去除零件表面的毛刺、飞边, 刀痕划痕、棱边倒圆的问题。利用正交试验法对各种零件表面光整参数进行摸索。根据多种不同材质的零件, 选择不同设备, 不同磨料的种类, 不同的装料比例, 光整时间长短等因素综合试验后, 统计实验数据, 经过分析、对比, 最终针对不同零件分别选择了最佳光整参数, 形成了光整加工工艺参数选用说明书及典型零件光整工艺操作工步卡, 包括光整设备操作说明书和常用磨液磨料使用明细等具体内容。并确定了光整过程:设备准备磨料准备磨液准备零件光整前清洗零件装槽光整加工。零件通过光整加工, 改进前后的对比 (如图3所示) , 棱边倒圆不均匀、毛刺飞边、刀痕划痕等状况均得到了控制, 达到了我们的预期目标, 证明措施有效。

四、措施验证并固化

采用振动光饰机去除零件表面的毛刺飞边等各种状况后, 交付的零件外观光整、倒角圆滑转接, 解决了手工打磨不均匀的状态, 大大提高了零件的表面质量。从折线图 (如图4所示) 中可以看出, 后续零件的外观质量已经超出了我们的预期目标并保持良好状态。现交付的零件已满足了公司的装配需求, 达到了顾客满意。

通过改进, 将措施加以固化:

1形成了《光整加工工艺参数选用说明》标准。

2形成了光整设备操作说明书。

3典型零件光整工艺操作工步卡。

4常用磨液磨料使用明细。

零件表面光整加工, 具有重大的推广意义。现公司加工的零件正在逐步的推广中。

摘要：针对客户反馈, 已经交付的零件表面粗糙、有轻微划痕、细小毛刺、倒角不均匀等外观质量问题, 探究以振动光饰的机械方法代替手工打磨、抛修来解决零件的这些表面质量问题, 从而有效地提高了零件的外观合格率, 满足了客户需求。

关键词：毛刺,划痕,振动光饰

参考文献

[1]机械加工手册[M].北京:机械工业出版社, 1990.

零件质量管理 篇5

零件图尺寸标注的要求，除了要象标注组合体尺寸那样，做到“正确、完整、清晰”以外，还要求做到标注合理。所谓标注合理，就是所标注的尺寸，既要满足设计要求，又要方便加工与测量。

如，轴承座中，孔ф30的中心高尺寸是注尺寸A，还是注尺寸B或C呢？这就要考虑尺寸标注的合理性问题了。

为保证滑动轴承的工作性能，装配精度和互换性，孔ф30中心高尺寸在设计上是从安装底面算起的，尺寸A是必须保证的重要尺寸。若标注尺寸B或C，则不能反映零件的设计要求。同时，在加工ф30孔时，底面是装夹定位面。测量中心高时从底面量起，也比较方便。显然，标注尺寸A才是合理的。

要做到标注合理，必须具备一定的机械设计和加工工艺知识以及实践经验等。这里只介绍合理标注尺寸的一些初步知识。

一、要正确选择尺寸基准

（一）尺寸基准的概念

要合理标注尺寸，首先要正确选择尺寸基准。 为了能正确地选择尺寸基准，必须先弄清尺寸基准的概念。 尺寸基准，就是标注或度量尺寸的起点。 如零件上的对称面、加工面、安装底面、端面、回转轴线、圆柱素线或球心等。

二、尺寸基准在组合体的尺寸标注中，我们已经知道：尺寸基准就是标注或量度尺寸的起点。它可以是立体上的一些面或线。如零件上的对称平面、加工面、安装底面、端面、回转轴线、圆柱素线等。这些面和线同样可以作为零件的尺寸基准。但具体选择哪些面或线作基准，必须根据零件的设计要求和工艺要求而定。

尺寸基准的类型，按用途可分为两种：

1. 设计基准---根据设计要求选定的尺寸基准。用来确定零件在装配体中与其他零件的相对位置。

2. 工艺基准---加工和测量时选用的尺寸基准。用来确定零件各部分的相对位置。

如这根小轴，设计时选取轴线为径向的设计基准。加工时，若夹住已加工好的小圆柱段，再来加工大圆柱段，那小圆柱面便是加工时采用的定位基准。而在测量大圆柱段右侧截平面的位置时，为方便测量，可用大圆柱左侧素线为测量基准。定位基准和测量基准都是工艺基准。选取的尺寸基准不同，标注出来的尺寸形式也不同，如截平面的定位尺寸A或B。三、主要基准和辅助基准每个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸，因此，每个方向至少应该有一个尺寸基准，有时为了加工和测量上的方便，还可以附加一些基准。如这个支座，如果高度方向只有底面一个基准，那么，上部螺孔深度的尺寸就只能注成尺寸 D，不便测量。如果增加支座顶部凸台平面作基准，注成尺寸H，测量就方便多了。主要基准--起主要作用的设计基准。即决定零件主要尺寸的基准。

辅助基准--起辅助作用的附加基准。

当一个方向上只有一个基准时，这个基准就是主要基准，若有几个基准时，除了其中一个基准是主要基准外，其余基准都是辅助基准。

如该支座高度方向的这两个基准，底面是主要基准，主要尺寸A等高度方向的尺寸都以它为基准。而顶部凸台面是为了方便测量螺孔深度尺寸而附加的，是辅助基准。

四、基准的选择原则基准的选择原则为：

1. 尽可能使设计基准和工艺基准一致。以便减少加工误差，保证设计要求。

2. 两种基准不能一致时，一般将主要尺寸从设计基准出发标注，以满足设计要求，而将一般尺寸从工艺基准出发标注，以方便加工与测量。

如减速箱里的这根从动轴，ф32k6、ф30k6和ф30m6这三个轴段分别装上齿轮和滚动轴承，右端ф24k6轴段与外部设备联接。这四个尺寸是从动轴的主要径向尺寸。为了使轴的传动平稳，齿轮啮合正确，要求这四个轴段在同一轴线上，所以，轴线是径向尺寸的设计基准。轴的两端设计有中心孔，加工时两端用顶尖支承，因此，轴线也是径向的工艺基准。这样两种基准就一致了，加工后所得的尺寸就比较容易达到设计要求。 这根轴在减速箱里的轴向位置由右边的滚动轴承控制，所以，轴上与右边轴承端面的接触面为轴向设计基准，为方便加工和测 量，还可采用与齿轮端面接触的面和轴的右端面作为轴向工艺基准。那么，轴除了控制齿轮轴向位置的重要尺寸13 一定要从设计基准出发标注以外，其他轴向尺寸若不方便从设计基准出发标注时，可从工艺基准出发标注。五、尺寸的标注原则要合理标注尺寸，除了要正确选择尺寸基准以外，还必须掌握一些标注原则。

（一）重要尺寸要直接注出，以保证设计要求。

什么是重要尺寸呢？ 零件上影响产品工作性能、装配精度以及确定零件位置和有配合的尺寸等，都属于重要尺寸。这些尺寸都应直接注出，而不是由别的尺寸计算得出，以保证设计要求。

如这个支座，座孔中心高尺寸的两种注法，表面看来是一样的。但由于每个尺寸在加工和测量上总有误差，所以这两种注法的结果是不同的。中心高尺寸 A是有设计要求的重要尺寸，直接注出时，加工者就会以底面为工艺基准，直接加工并测量出尺寸 A，可减少误差，保证设计要求。而注成尺寸B和C，不但要计算，而且难于保证设计要求。虽然理论上A=B+C，但尺寸B和C在加工和测量时产生的积累误差，很难保证不超出尺寸A的允许误差。因此，重要尺寸A应直接注出才合理。同样的，为了在安装时保证底板上两个安装孔能与机座上的两个孔准确对正，孔的中心距尺寸L一定要直接注出，而不能注成左右的两个尺寸E。装配尺寸标注示例又如这两个有配合关系的零件1和零件 2，配合部分的尺寸是L。设计时要求两个零件的右端面 B平齐，配合部位只允许两个零件作前后滑动，不能左右移动。为保证这一设计要求，两个零件除了同时以右端面为基准注出定位尺寸L1以外，还应直接注出配合尺寸 L，才能保证设计要求。 如果注成尺寸 L2，加工时尺寸L1和L2产生的积累误差，往往会造成两个零件无法装配或间隙过大。所以，这种注法是不合理的。（二）一般尺寸的标注应考虑工艺要求，以方便加工和测量什么是一般尺寸呢？ 零件上不影响产品工作性能、装配精度或无配合、无定位要求等非重要尺寸，均属一般尺寸。

1、根据加工顺序配置尺寸

对零件上没有特殊要求的尺寸，一般可按加工顺序标注，这样可方便按图加工。

2.按不同的加工方法集中标注尺寸

为便于不同工种的加工者找到所需的尺寸，标注尺寸时应注意按不同的加工方法集中标注尺寸。不同加工方法的尺寸应分开，而同一加工方法的尺寸应尽量集中标注，以免看错尺寸或因寻找尺寸而浪费时间。如这个零件,如果把孔的尺寸分开注在两个视图上（右图）,工人在钻孔时，必须先对投影才能找齐尺寸，既花时间，又容易出错。如果把孔的有关尺寸集中注在俯视图上（左图），钻孔时看尺寸就方便了。

3、应考虑加工的可能性

标注尺寸时，还应考虑加工的可能性，不要注出让加工者为难、甚至无法加工的尺寸。

4．应便于测量

标注尺寸时，在满足设计要求的前提下，应考虑测量方便，尽量做到使用普通量具就能测量，以便减少专用量具的设计和制造。如这个零件，左端阶梯的深度，应以左端面为基准标注尺寸才便于测量，若注成右图所示的形式，测量就不方便了。

5、不经切削加工的尺寸，可按形体分析法标注

对零件（特别是铸件或锻件）上非加工面，即毛坯面的尺寸，可按形体分析法标注，以便制造木模或模具。标注的时候，还要注意非加工面（毛坯面）的尺寸应与加工面尺寸分开标注。并且注意两种尺寸在同一个方向上只能有一个联系尺寸。

这里所述的一般原则，对没有机械加工工艺知识的学员来说，是不易掌握和体会的。有条件的学员，应带着这些问题，到实践中去，虚心向技术人员和工人师傅请教。同时还应注意，由于新的加工方法和新的加工设备不断出现，不同的企业对工艺尺寸的要求也会有所不同，但总的原则却是基本一样的。所谓封闭尺寸链，是指零件同一方向上的尺寸，象链条一样，一环扣一环并首尾相接，成为封闭形式。标注尺寸时应注意避免这种情况。如这根轴的轴向尺寸A、B、C、L，就构成了封闭尺寸链。 这样标注的结果，使尺寸主次不分，加工顺序不明。不但给加工带来困难，甚至还会出废品。为什么呢？因为在零件的每条尺寸链中，总有一个尺寸是在加工过程中自然形成的。这个尺寸称为封闭环或终结环，其他尺寸则称为组成环。加工顺序不同，封闭环的位置也不同。由于各段尺寸的加工不可能绝对准确，在保证使用要求的情况下，也允许有一定的尺寸误差。那么，各组成环尺寸误差的总和，最终将落在封闭环上。如果封闭环刚好是有设计要求的重要尺寸，就很难保证符合设计要求了.

例如这根轴，假设各段尺寸都允许有一定的误差范围，总长是封闭环。那么各段尺寸A、B、C 都可能加工成最大或最小尺寸。各段尺寸误差的总和将落在封闭环 L上。尺寸段越多，误差总和就越大。如果要保证误差总和不超过L的允许误差，那么各段的允许误差就越小，加工就越精细，势必延长工时，增加成本，不利生产。所以，为避免注成封闭尺寸链，一般都是将尺寸链中最不重要的一个尺寸作为封闭环，不注尺寸，变成开口环。或注出后打上括号作为参考尺寸，使加工的积累误差都落到开口环上，这样，既方便加工，又保证了设计要求。这根轴，如果尺寸A最不重要，就取消不注，或给A打上括号，这样，标注就合理了。

四、尺寸的标注步骤通过前面的介绍，我们可以得出合理标注尺寸的步骤为：

1． 正确选择尺寸基准

2． 考虑设计要求，直接注出重要尺寸

3． 考虑工艺要求，注出一般结构

4． 用形体分析法补齐尺寸

5． 检查是否产生封闭尺寸链 如产生封闭尺寸链，应予以改正。

零件质量管理 篇6

【摘要】随着内燃机的不断应用与推广，内燃机内部零件的质量以及相应的装配技术也得到较高的关注。但就当前的发展形势来看，内燃机应用领域依然存在诸多问题，零件市场的不规范化管理导致零件质量参差不齐，同时，科技力量的落后也使得装配工艺远落后于西方发达国家。质量问题以及装配工艺的不规范直接导致了内燃机的装配故障，本文即针对这些问题提出了一系列切实可行的对策，为内燃机的发展提供借鉴作用。

【关键词】内燃机；零件质量；装配故障；诊断措施

虽然当前的内燃机应用得到广泛的推广且在工业、农业、能源开发等领域发挥着显著的促进作用，但不容忽视的是，当前的内燃机在操作与运行方面依然存在诸多问题，究其原因可以发现内燃机内部零件的质量问题以及零件装配工艺的不规范是导致装配故障的最主要因素。由以上分析可知，相关部门必须重视这一问题，采取及时有效的应对措施从根本上解决这一系列问题。本文从完善内燃机诊断方法以及提高处理工艺两方面着手深入研究解决该问题。

一、关于内燃机诊断的常见方法

在当前的内燃机诊断方面，依据参考的标准不同可以使用不同的诊断方法，常使用的诊断方法包括这样几种：

1.油液分析法

油液分析法即指采集内燃机内部残留润滑油，通过化学及物理的方法对其进行深入分析，以了解内燃机性能，通过对润滑油中含有的磨损颗粒进行分析，掌握其内部零件的磨损部位、磨损程度以及磨损类型，并对内燃机的应用做出科学合理的评价。一般而言，油液分析法分为光谱法和铁谱法，光谱法即指利用化学方法对润滑油进行分析，其优势是可以较好的分析其磨损元素的含量，但不能够确切的断定磨损类型以及磨损形状。铁谱法可以较好的规避光谱法的劣势，发挥其自身的优势，即能对磨损部位的形状、类型以及成分做出详细的观测评价，但其劣势也十分明显，对有色金属的灵敏度不高，其准确性也难以保证。因此，在实际的应用实践中，通常将光谱法与铁谱法二者结合使用，达到二者的优劣势互补，以获得内燃机分析的最佳效果。

2.性能参数法

利用内燃机的各项工作参数对其内部整体运行状况进行分析的方法称之为性能参数法，所谓的性能包括燃气压力、输出功率以及瞬间时速等数据，对这些数据进行判断分析可以较好的了解内燃机的内部运行状况。除此之外，内燃机内部的冷冻温度变化以及进排气压力变化等都是需要观测研究的数据。性能参数法可以及时掌握内燃机内部的运行状态以及其性能发挥，以便及时发现问题并采取及时有效的措施加以解决。但不可否认的是，性能参数法在实际操作中回应较慢且工作量繁多，从而导致实际操作困难重重，因此，性能参数法一般应用于设备比较固定的大型机械，比如大型柴油发动机等。

3.振动噪声分析法

内燃机在运行时，内部零件之间会产生不可避免的碰撞、摩擦，因而会产生一定程度的震動刺激，这些刺激会借由传播介质传播到空气中，同时也会反馈到机体自身中，进而通过反射作用将震动传播到空气中产生噪声，随着科技的发展，研究噪声可以较好的掌握内燃机零件的质量以及运行状态。振动噪声分析法不仅可以方便快捷的获得所需数据，同时对内燃机的正常运行不会产生任何影响，这是由于这些优势，振动噪声分析法成为当前最为可靠简洁且应用范围最广的故障分析方法。

随着经济科技的不断发展，我国的计算机应用技术也取得了较大的突破，同时传感技术以及信息测量技术也得到长足发展，因此，利用内燃机的振动检测内燃机的运行状态，判断内燃机存在的故障成为当前内燃机故障诊断的发展重点。所谓的振动分析不仅包括内燃机表面的振动，同时也包括扭转振动、缸盖振动以及噪声信号。

二、内燃机故障诊断措施

对内燃机进行故障诊断，一定意义上也指对机体进行状态检测，这两者之间存在着必然的联系，通过观察设备运行过程中，机体各项参数的变化继而判断内燃机运行的状况。这种诊断方法涉及领域较多，包括电子领域、计算机领域以及金融领域等。

1.研究故障机理

对内燃机产生的故障进行深入研究，采取及时有效的措施控制故障，可以极大程度上提高内燃机运行性能。一般而言，故障机理研究涉及的领域较多，不仅涉及力学、数学，同时也包括摩擦学、热力学。机理分析的工作原理是创建机械运行状态，或者创建内燃机操作过程的数学模型来掌握内燃机运行状态的方式。对内燃机的故障机理进行深入细致的研究在一定程度上是极具重要意义的，其不仅可以成为故障诊断的重要依据，还可以及时发现故障问题位置以及类型、程度等，以便及时采取补救措施。但不可否认的是，依靠故障机理对内燃机进行分析定性具有片面性，因为内燃机结构较为复杂。

2.收集状态信号

依据内燃机的状态信号可以较好的判断内燃机运行状态，常使用的内燃机状态信号主要有压力、振动、噪声等，另外，转速以及温度变化也是较常采集使用的信号。一旦故障发生，内燃机机体会在第一时间将故障信息通过这些信号反馈，及时获取信号信息是维持内燃机良好运转的重要基础。

3.分析并诊断故障

当故障发生时，内燃机会以信号的形式将故障反馈，因此，要想做到故障的诊断分析，必须要第一时间获取内燃机相关的特征信息，以反馈信息为依据对内燃机系统进行确切的判断。除此之外，将信号与其他途径获得的关于内燃机的运行信息相互扶助作用可以更加快速的找出故障的来源。当前，随着科技的发展，诊断方法也随之发生较大的变化，不仅在科技含量方面大大增加，同时在诊断形式方面也取得较大的变化。计算机技术的不断应用使得人工智能法逐渐代替了传统的阙值判别法，知识力量的显著提升使得专家诊断法成为主流方法，而且取得显著的效果。

4.制定切实可行的方案

内燃机故障时常发生，一旦发现内燃机故障，首先要对故障原因深入分析，合理安排出维修的时间，其次，依据设备故障的部位、程度、类型以及故障性质，做出符合实际情况的设备维修方案，最后，要以实际情况制定出维修任务书。在维修任务结束后，要做好相关维修记录，并及时向维修诊断中心反馈故障问题，将该过程的全部数据入库保存以完成综合管理，为规范化管理提供数据支持。

结语

综上所述，随着经济的不断进步以及科技力量的长足发展，内燃机必将逐渐成为大型机械必不可少的组成部分，并在机械运行中发挥至关重要的作用，因此，对于当前出现的内燃机零件质量以及技术工艺方面的问题应该给予足够的重视，并督促相关部门投入足够的人力、物力、财力加强研究力度，不断改革内燃机使用性能，进而促进经济的长远进步。

参考文献

[1]柳时元.利用波动信号诊断内燃机[J].内燃机工程，2014，6（13）：78-83.

[2]刘杰.发动机磨损状态检测[M].北京航空工业出版社，2014，7（23）：34-45.

浅析如何提高薄壁零件的加工质量 篇7

关键词：薄壁零件,加工质量,工艺

1 传统工艺

薄壁零件在加工上相对比其他的零件要困难, 因而其生产工艺的发展受到了限制, 但是经过技术人员的研究努力, 想要提高薄壁零件的精度还是有可能的。针对一些精度要求高的零件, 传统的制作方式主要采用车铣刨磨四种加工方式, 虽然生产效率并不能达到最佳状态, 但是仍旧为各行各业的零件生产源源不断的提供零件。一直以来对影响薄壁零件加工精度的因素进行很多的分析, 不断有工艺措施得到了实施和完善, 从而确保了零件的加工质量。

1.1 精度的影响因素

工件的加工精度主要指零件的实际形状、尺寸以及表面位置等参数是否同实际设计的参数要求相一致。其中会对加工精度有所影响的条件有:毛坯的刚性;半成品或者毛坯在形状上存在问题;切削力作用影响;加工设备刚性差;加工过程中受到热能影响, 使得零件出现了形位误差;切削振动;加工后零件中的残余应力;由于零件中存有残余应力, 因而在进行运送、存储以及装配和调试时受到外界环境影响而发生形变。

1.2 工艺控制

1.2.1 工艺路线的选择

在薄壁零件的加工过程中应当重点对工艺进行分析, 并针对加工过程中薄壁零件的变形规律进行研究, 从这两方面进行切入, 着重对加工过程中如何保证工件质量防止变形展开分析, 确保零件的加工质量能够达到设计标准。主要的加工阶段包括以下几步:首先准备毛坯, 其次进入粗加工阶段, 最后进行进一步的精加工。而在粗加工和精加工之间可以通过适当的半精加工对工件进行处理, 主要目的是为了消除加工过程中所产生的切削力以及夹紧应力, 适当的半精加工也能够有效消除另加自身的残余应力。通过中处理方式不但可以暴增零件的精度, 另一方面也可以保证零件在进行装配和调试过程中可以保证稳定性。合理的工艺路线在薄壁零件建工中具有重要的价值, 通过对加工方法以及流程合理科学的改进能够进一步提高工件质量。

1.2.2 提升刚度

薄壁零件由于其自身的材料以及工艺要求, 就决定了其自身的刚度会相对较差, 因此通过对薄壁零件刚度继续提高可以有效的消除加工过程中由于加工动作对工件精度的影响, 同时也可以消除加工振动, 这是提高工件质量以及精度标准的关键。从一般角度进行分析, 零件在完成设计后, 刚度不会再发生改变, 除非遇到特殊处理吗, 因而在结构刚度提升方面具有一定的困难。通过对薄壁零件进行位置确定, 对夹紧方式进行确定, 并对切削用量以及切削方法进行控制, 从而提升零件刚度。最后, 适当的增加工件的壁厚可以有效增加刚度。所以在加工过程中可以通过浇灌以及胶粘的方式增加零件的刚性以及对零件进行加固。

1.2.3 适当的装夹

对零件进行装夹可以从夹紧和定位两方面进行分析。定位使得零件稳定的处在某一个状态, 通过三点定位的方式将零件固定在某一平面中。夹紧力一般都作用在定位点上, 因而要求零件在这一点具有适当的刚性和强度。定位点越小, 在加工过程中, 零件的精度就越高, 但是考虑到夹紧力问题, 则接触面越大越有利。如何才能够既获得最大摩擦力又能够减少接触面积, 是装夹环节的技术重点。零件的精密加工过程中, 夹紧机构可以对夹紧力进行调整, 确保切削力可以最小。所以影响对夹紧机构以及刀具的施力情况进行分析, 对变形力大小和作用力的方向进行预估。

1.2.4 切削力要适中

刀具在切削过程中会受到外界的作用力, 即切削力, 这种切削力往往并非是由一个力构成, 而是由多个分力共同构成的空间合力, 而在零件加工的过程中, 切削力是造成零件变形以及工件振动的主要因素。切削力大小会受到以下因素的影响:刀具形状、工件硬度以及切削用量和切削过程中所使用的冷却润滑液。

2 数控补偿加工

在目前加工系统中, 典型的数控加工过程分为3个阶段: (1) 离线零件编程 (加工前) : (2) 在线加工和监控 (加工中) : (3) 检验处理 (加工后) 。解决复杂薄壁零件高效精密数控加工关键技术主要涉及以下2个方面:一是五坐标NC编程与防干涉技术。包括通道分析、通道加工对接域确定、最佳刀轴矢量确定、刀轴矢量光顺以及刀位轨迹生成和验证等。二是切削过程物理仿真与变形误差补偿技术。包括高速切削机理研究、切削力建模、残余应力预测以及切削路径和参数优化等。

3 振动切削加工

振动切削是一种新型的非传统加工的特种切削加工方法, 按振动频率可分为低频振动切削 (20~150Hz) 和超声振动切削 (15~35k Hz) 。它是给刀具 (或工件) 以适当的方向、一定的频率和振幅的振动, 以改善其切削功效的脉冲切削方法。另外, 与传统切削相比, 超声振动切削的小切削力、低切削温度更适用于薄壁零件的精密加工, 能有效地提高薄壁工件的加工精度和表面质量。

4 高速切削加工

对于不同的工件材料, 存在一个切削速度范围, 在这个范围中, 由于切削温度过高, 刀具材料无法承受而不能进行加工, 故该速度区域被称为“死区”。当切削速度超过“死区”以后, 随着切削速度的增大切削力会下降, 切削温度也会降低。近20年来由于工业发达国家的大量投入, 高速切削加工技术及装备均取得了突破性进展。目前高速切削技术已在航空航天、汽车工业、模具加工等行业得到广泛应用。

5 结束语

我国在零件加工行业大多还是沿用传统的加工方式, 虽然也引进了世界先进的加工方法, 例如超声振动切削以及高速切削, 但是由于研究时间较短, 因而技术水平相对较低, 尤其在薄壁零件领域技术仍旧落后, 正是由于对加工机理的研究较少, 因而高速切削技术的发展时间相对较短。所以, 我们应当积极的探讨世界零件加工行业先进的成型工艺以及加工技术, 这对于我国薄壁零件的加工水平的提高有着促进作用, 同时能够大大缩短我国的加工行业同国际水平之间的差距, 具有重要的价值和意义。

参考文献

[1]徐可伟, 陈斌, 朱训生, 等.薄壁零件的超声振动精密切削研究[J].航空精密制造技术, 2001 (04) .

[2]孔金星.低刚度薄壁零件的精密加工[J].工具技术, 2003 (12) .

透博梅卡零件转包项目管理 篇8

关键词：零件,转包,管理,实施方法

1 项目背景

先与TM公司签订保密协议, 后收到包含图纸的报价包, 组织相关部门进行了技术可行性分析及报价。TM公司项目经理及质量经理对公司进行现场考察及整体质量审核, 并与公司进行了商务及技术洽谈, 并对报价包进行了探讨。当时双方对加工工时、设备小时费率、运输方式及费率等都存在较大差异。在一年多的时间里, 双方对报价包进行了多次磋商。后在双方高层的大力推动下, 双方就报价包中8个零件达成一致。

2 项目可行性分析

接到报价包之后, 我们首先进行了工艺技术可行性分析、项目风险分析和项目经济效益分析。

2.1 工艺技术可行性分析

由于该项目涉及8个件号, 工艺技术可行性分析内容较多, 以机匣件号0292117290为例, 介绍项目的工艺技术可行性分析。

承接TM公司的机匣的零件号是:0292117290。该零件是阿赫耶系列某型发动机的附件传动机匣, 毛坯是采用高强度铝合金铸件。其技术特点是:设计结构紧凑、空间结构复杂, 薄壁多型腔、多孔系, 设计精度较高 (其部分位置度、平面度、平行度等要求为0.02mm) 。因此对工艺设备的精度、工艺流程的设计等要求更严格。

该零件粗加工以毛坯大端面三个定位凸台和3个定位孔为基准, 粗加工小端面及各孔 (含工艺基准孔) 。其中:端面余量0.5mm, 尺寸和形位精度较高的孔径和深度留余量0.5mm, 尺寸和形位精度要求低的孔径和面直接加工到最终尺寸。精加工以大端面三点定位和3个定位孔为基准, 精加工小端面及各孔至最终尺寸。

2.2 项目风险分析

接到报价包后, 我们对该项目进行了风险分析, 编制了项目风险分析报告, 制订风险处理和风险监控措施。其中, 以机匣壳体0292117290为例, 该壳体部分位置度、平面度、平行度等要求为0.02mm是整个项目的瓶颈。由于存在这一风险, 必须与TM公司建立快捷的沟通反应机制, 及时地向TM相关的专家寻求技术支持。

2.3 项目经济效益分析

在TM零件转包项目开展之初, 按照当时TM公司的预计产量进行了经济效益分析。如果能按时交付所有件号的零件数量, 每年的加工费约为34.2万美元。项目报价组也对零件涉及的工装进行了报价。

3 组建项目管理团队制定项目研制计划

3.1 组建项目管理团队

现在国际上比较先进的航空企业的项目管理多采用矩阵式管理。以保证多部门相互配合, 充分利用组织资源。即按职能部门划分和按项目划分相结合的一种组织管理制度。

按照矩阵组织模式, 公司组建了TM项目管理团队。项目经理由公司主管型号副总师担任, 负责主持项目的全面工作。国际业务部设项目协调员, 负责项目的对外沟通及对内协调、日常管理工作。工艺组由制造工程部主管工艺的副部长负责、机加工艺员、冶金工艺员、项目协调员等人员参加, 全面负责工艺技术资料编制、现场技术管理、操作人员业务培训、特种工艺认证等工作。工装组由工艺研究所相关领导负责、主管工装设计和制造的人员参加, 负责工装的设计、制造等工作。质量组由质量主管领导负责、相关的质量技术和检验人员参加, 负责质量检验和质量管理工作。生产组由国际业务部主管生产的副部长负责、相关的生产、计划人员参加, 负责生产计划和进度跟踪。项目团队采取月例会制度, 由项目经理主持, 各组组长参加, 协调落实项目进展中的各项工作。相关工装组、工艺组、生产组实行周碰头制度。质量组根据项目进展情况需要参会。各项目组按职责推进相关的工作。项目管理团队的组建, 对项目各项工作的顺利开展起到了较好作用。

3.2 制定项目研制计划

对于TM项目, 双方共同制定了项目的研制计划, 包含了项目的工艺规程编制、首件检验报的编制、及各种特种工艺认证计划等主要的节点。该计划在制定后经主管型号副总师及外方代表的签字后生效。对内通过红头文件的形式发到相关的各单位。经双方确认后的项目研制计划, 不允许随意进行变更, 所有的修订必须在双方协商并一致同意后才能进行修订。

4 项目研制计划的实施和监控

在完成TM项目管理团队的组建和研制计划的制定后, 项目即进入到对研制计划的实施和监控阶段。

4.1 外文技术资料翻译转化工作的实施和监控

该项目涉及到的外文技术资料有:8个件号图纸、8个件号的采购订单、42个英文技术规范、86个法语规范, 涉及到工艺、设计、质量等多个部门。根据外文技术资料翻译转化工作程序, 项目协调员编制了翻译转化指令, 将英文技术资料下发到相关部门, 组织相关部门开展翻译转化。法语资料由国际业务部翻译科外委翻译后, 由项目协调员下发翻译转化指令, 由各相关单位进行技术校对并出版下发。同时, 不定期地检查资料翻译进度, 直到所有技术资料按期出版下发。根据公司企标要求, 为确保TM提供技术资料的版本现行有效, 由项目协调员每三个月登录TM公司网站进行资料目录核对, 索要更新规范, 下发翻译转化指令, 协调新版规范的翻译转化和出版工作。

4.2 特种工艺认证的实施和监控

项目开展初期, 我们首先对项目涉及到的特种工艺进行了识别, 共涉及到热处理、X光、荧光、磁粉、胶接、电火花、打靶试验、硫酸阳极化、除油、阿铬丁、高压清洗等十一项特种工艺。特种工艺必须要通过TM公司特种工艺审核。在制定项目的研制计划时, 已将特种工艺的认证时间纳入该研制计划。对每一项特种工艺, 需要提供包含工艺规程、相关设备运行参数、设备检测报告、设备操作说明、人员培训与批准等资料, 打包发给TM, 待TM批准并进行现场审核后才能进行特种工艺的处理。截至目前, 除打靶试验、电火花、高压清洗等三项外, 其它全部通过了TM公司的认证。打靶试验、电火花等文件包已通过TM批准。

4.3 工艺规程及首件检验报告的编制和监控

TM转包零件的工艺规程及首件检验报告必须经过TM的批准。由于该项目的部分规范为法语, 翻译公司翻译的技术规范有些技术术语不是很准确。这给技术人员对图纸和规范的理解造成了很大的障碍。项目协调员及时与TM技术质量经理联系, 把技术人员遇到的相关问题及时转发给TM公司。而TM公司也应公司的要求对相关人员进行了培训。机匣0292117290是第一个研制件号, 该工艺规程、首件检验报告经过七、八次的更改, 历时10个月最终通过TM的批准。精准的工艺为项目的后续进展打下了很好的基础。

4.4 设备采购的实施和监控

由于该批零件需要进行高压清洗, 清洗的压力为60bar, 远高于我公司清洗机的最大清洗压力。公司经过相关人员的反复论证, 经公司领导批准, 最终决定从国外购进高压清洗机。

结束语

面向重用的零件族管理系统研究 篇9

1 设计重用的实现方法

设计重用技术是将设计重用思想融入产品整个生命周期广义设计过程，研究在产品所有广义设计活动中重用、引用或参考已有设计资源的技术和方法。

基于重用的产品设计步骤如图1所示，在统计客户的需求之后，对客户的需求进行分析，正确和充分地理解客户的意图，从而对所需产品的整体功能特征和结构特征进行配置。在对产品应具备的特征配置完成后，配置出能够实现这些特征所需的零部件，并对这些部件的功能和结构特征进行进一步的分析，最后选取可以实现部件特征的零件，对零件应具备的功能和结构特征进行分析，根据配置规则，选取符合条件的最佳零件。

2 系统功能模块设计

在设计重用思想提出之后，相继出现了很多支持产品设计重用的零件管理系统，有些已经商品化，用于不同类型的企业中而且在企业中发挥了一定的作用。但是随着设计重用思想的进一步发展，大规模定制和产品平台等思想的提出和实施，以前的零件管理系统已无法满足这种环境下的产品设计重用，因此我们提出了面向设计重用的零件族管理系统。如何对已有零件及其相关信息进行有效的管理、提供快速的搜索方法并且提高产品设计时零件以及与其相关的各种信息的重用率是本系统的主要目标。为了实现上述目标，对零件族管理系统进行功能分析，其功能模块如下：

2.1 对象化的开放式管理架构

本系统采用面向对象的设计方法，有机地集成了与零件族相关的所有对象，如零件族对象、文档对象、知识对象、零件实例对象、事物特性表对象等，并对每一个对象进行管理及建立了对象间的关联关系。系统以多种组织方式按层次结构对零件族进行组织和管理，具有开放式的体系结构。系统在建立了通用系统架构的基础上，提供了对象化的功能组件，针对不同的CAD系统和PDM系统，企业可以根据自身的需要对功能组件的进行组合或重新开发。该系统框架的构造方式提高了系统的使用效率，具有更好的开放性和通用性，可以更好地支持企业的产品设计重用。

2.2 零件族资源管理模块

零件族是本系统最基本的组织和管理单元，一切操作都是围绕零件族展开的，所以零件族资源管理模块也是该系统重要组成部分。零件族资源管理模块的主要功能包括：零件族基本信息管理、零件族主模型和位图管理、属性编辑器的集成。

3.3事物特性表模块

设计重用过程既包括对原有零件的借用过程，又包括在原有零件基础上进行的变型或全新设计过程，事物特性表是建立面向设计重用的可变型零件族的重要组成部分。事物特性表定义了从对象组中表征和区分某个对象的决定性特性，规定了特性数据的表示格式，使零部件的特性数据能够方便地在不同系统之间交换。本系统建立事物特性表的主要目的是构造能够进行变型的零件族，支持零件实例信息维护、有效的零件实例检索和变型设计。

事物特性表模块主要由建立和维护事物特性表及零件族的变型设计这两个功能模块组成。零件族的变型设计是以功能组件的形式集成到系统中的，这样系统便可以根据需要集成不同CAD系统的变型设计功能组件，进一步增加了系统的通用性和可扩展性。

2.4 与PDM系统集成模块

产品数据管理是对产品全生命周期数据和过程进行有效管理的方法和技术。零件族管理系统与PDM系统集成之后，集成了PDM中的零件信息，实现了零件族管理系统与PDM系统零件信息的共享和统一管理，保持了零件信息数据的一致性和完整性。与PDM系统集成是通过三种方法来实现的：1)零件相关信息的集成;2)零件状态的统一管理;3)统计零件在PDM系统中的使用情况。

与PDM系统集成模块也是以功能组件的形式集成到零件族管理系统中，这样便可以根据企业不同的PDM系统开发不同的与PDM集成模块，然后集成到零件族管理系统中，使零件族管理系统对所有的PDM系统都具有通用性。

2.5 其他信息资源模块的面向对象管理

系统除了对以上信息进行管理之外，还对文档、知识、装配等信息资源进行了面向对象的管理，零件族和零件实例对象都具有和这三种信息的关联关系。

3 结语

面向重用的零件族管理系统提供了快速、准确的查找机制，使设计人员能够及时得到零件族或零件，以避免因为重复设计带来的零部件及相关产品数据的激增。系统建立了基于事物特性表的变型设计系统，可以通过修改零件族主模型的参数，得到满足条件的零件实例，而且实现了零件的双向更新和离线式编辑，使得变型设计更加灵活。系统大量的采用了组件技术，使得系统能够独立于外部系统，而且具有良好的可维护性。系统对知识、文档和装配信息的管理，使得在进行产品设计时随时可以了解到零件全生命周期的信息，为零件设计重用和后期维护提高了效率。

摘要：为了建立能够有效支持设计重用的零件族系统, 以实现对零件族全生命周期信息的有效管理, 对零件族管理系统的功能模块进行了研究。在对系统的功能模块进行划分的基础上, 研究了事物特性表、与PDM系统的集成等关键技术。

关键词：零件族,面向对象,设计重用,产品数据管理

参考文献

[1]祁国宁, 韩永生, 陈俊.计算机集成产品工程[M].北京:中国经济出版社, 1999.

汽车零件开发中的项目风险管理 篇10

关键词：汽车零件,项目风险管理

1 引言

概括的说, 项目风险管理是指分别对风险进行确定, 分析并作出积极回应的系统工程。通过积极主动和有系统地对识别项目风险, 并且进行评估和监测, 可以达到降低风险和减少损失的目的。[1]项目风险贯穿于项目管理的整个过程中, 从某种意义上来说, 项目管理就是风险管理。项目是一个企业的未来, 尤其在制造型的企业中, 项目完成的好坏直接影响到企业未来的盈利能力, 因此, 如何控制项目的风险就成了企业管理的重中之重。而我国企业的项目风险管理基本处在以经验管理为主的状态, 缺乏先进理论指导, 也没有形成理论研究的框架。目前, 已有一些项目管理方面的理论与方法, 如何在实际工作中运用好这些方法将是每一位项目管理者需要考虑的问题。

2 项目风险管理在新产品开发中的研究, 发展和现状

项目分析按惯例起源于在第一次世界大战中战败后的德国, 由于战后失败后的德国遭受了严重的通货膨胀, 造成了德国严重的经济衰退, 所以, 企业经营者管理理论诞生, 它是由当时的德国企业提出的, 里面包括了风险管理理论。在1929年到1933年, 美国也卷进了20世纪最严重的全球金融危机, 更加使促使了大量的经济学家开始研究和推广风险管理理论。1931年, 美国管理协会首先开始推广风险管理, 虽然项目风险管理理论得到了系统地讨论并且开始在一些大型企业里面进行实践和推广, 但是直到20世纪50年代之前, 风险管理理论在美国企业中没有得到足够的重视和传播。Mowbray等人在1950年出版的书《Insurance》中较为系统地介绍了风险管理的概念。美国在1975年建立了风险与保险管理协会。随后日本也在1978年成立风险管理学会。世界各地的学者在1983年美国风险与保险协会会议上讨论并且通过了‘101条风险管理准则’, 作为进行风险管理的一般准则, 使得风险管理更加科学系统。联合国为了更好促进风险管理学在发展中国家的推广与应用, 在1987年出版了风险管理研究报告:《The Promotion of Risk Management in Developing Countries》。[2]相对于欧美等国家, 我国对项目风险管理的研究是从风险决策开始的, 起步相对较晚。“风险”一词1980年由士富首次提出。20世纪80年代中期以来, 随着我国经济的不断发展, 投资体制的不断变化, 风险也越来越显示出它的重要性。清华大学教授郭仲伟在1987年出版了《风险分析与决策》, 这标志着风险管理研究在中国的开始。[3]今年来, 由于竞争压力的加大, 许多国内产品开发型企业也开始重视项目风险管理, 并在逐渐建立自己的风险管理体系。但很多国内企业并未真正理解风险管理的内涵, 所制定的风险管理体系, 要么是对多外大型企业风险管理流程的简单复制, 要么就是大量风险管理工具的堆砌, 并未结合企业自身的产品及企业文化。这就导致了目前很多国内企业的风险管理流程形同虚设, 或流于型式, 未起到其真正的作用。

3 产品开发风险管理的研究方法综述

正确理解风险的特征, 对识别, 分析和量化风险, 加强风险管理, 降低风险损失, 并成功地完成项目目标是存在着非常重要意义。风险特征通常表现在以下几个方面:

(1) 风险的潜在性。风险通常不暴露在表面上。正由于这一特性, 人们往往会忽略了它的存在, 就很容易遭受风险带来的损失。风险是针对未来的。只有讨论未来将要发生的风险才有意义。风险一旦发生, 实际的结果也随之产生, 这样也就没有风险存在了。

(2) 风险的客观性。不确定性是不可避免的, 它是固有存在在人类活动的发展变化和客观事物里, 并不取决于人们是否意识到它的存在。风险是无处不在的。每个项目都会存在着一定的风险。意识到风险的这一特点, 更有利于项目风险管理目标的实现:把风险的损失尽可能减少到最小程度。

(3) 风险的主观性。不确定性是指风险分析者的一个主观判断, 不同的人对于不同的项目风险有不同的意见观点。这意味着定量风险存在主观性。

(4) 风险是实际结果和预期目标的负偏离。偏离当然也有正负偏离, 正偏离称为风险回报, 通常是指意外收益, 负偏离就通常是指损失或甚至灾难。一般来说, 在正常情况下, 与意外收益相比, 意外损失受到人们更多的关注。可能发生的负偏差越大, 风险发生的可能性也就越大。

(5) 风险的波动性。项目风险存在于一个特定的环境中, 项目风险的源头和载体是客观条件或环境, 一旦某种变化发生在客观条件或环境, 风险的大小, 性质和后果也随之发生变化。在特定的时间和空间里, 原来的项目风险有可能会被消除, 但也有可能产生新的风险。

(6) 风险的可预测性。只有那些能够被预测发生可能性 (即使不太准确) 的不确定性风险是我们的重点对象。如果不知道风险是从哪里来, 这样我们就很难利用有限资源和时间来进行充分预防和准备。[4]

很多前人针对风险管理理论的研究方法和步骤提出了自己的观点:Fairley把风险管理过程分成七个步骤:识别确定风险因素, 评估风险概率和影响, 研究战略以减轻已经被识别确定的风险, 监测风险因素, 开展连续性计划, 危机管理, 从未击中复苏。[5]软件工程协会提出了分别从五个阶段进行风险管理:识别, 分析, 计划, 跟踪和控制。PMBOOK就认为识别, 量化, 应对和控制构成了风险管理的四个关键阶段。Kliem和Ludin引用参考质量管理PDCA四个过程把风险管理分为四个步骤:识别, 分析, 控制和报告。Chapman和Ward认为风险管理应该包括九个进程:定义项目的关键步骤, 并强调风险策略, 识别风险出现的位置, 有关风险的假设和关系信息建设, 分配风险拥有者和责任人, 预测不确定的风险, 评估风险的量级, 通过监控和管理对风险进行应对计划等等。[6]中国的毕星, 瞿丽将风险管理分为五个过程:识别, 分析和评估, 处理, 监控。美国国防部 (DOD) 则基于其项目的管理经验, 建立了一个相对科学的风险管理过程和系统框架:风险规划, 风险评估, 风险管理和风险监测等。[7]有许多技术可用于风险识别, 常用的有:头脑风暴法, 一对一问询法, 名义小组技术和德尔菲法。[8]

一旦识别确定了项目的风险之后, 下一步就是要充分评估风险项目的影响程度。当然, 在评估风险时, 不仅要考虑到风险的损害, 也要考虑到风险发生的概率。例如:如果核电站发生爆炸, 可能会对周边地区造成很大的损害破坏, 但是它具有极低的爆炸概率;火电站的烟尘危害相比核电站爆炸危害小得多, 但是它每天的烟雾粉尘都在危害环境。[9]

风险可能性-危害性网格图是最常用的风险评估方法。[10]风险可能性-危害性网格图是一张二维表, 它的行表示风险的危害性, 列代表风险发生的可能性。通过风险可能性-危害性网格图, 我们可以综合考虑风险的可能性与危害性, 从而采取有针对性的措施。C.M.Tam构造的AHP矩阵应用模糊数, 分析项目施工中安全影响因素, 并经过排序后, 也提出了相应的改善措施。[11]Prasant Kumar Dey应用AHP方法分析了印度石油管线安设工程项目, 指出了项目中风险最大的工件包, 用决策树方法来进行选择和测量措施。[12]Hayestal提出了处理工程项目风险识别, 风险分析和风险应对措施的最早系统方法。先前的大部分文章主要集中在数学方法的风险分析。CRM手册 (1997) 提供了一个基本任务的程序化建设风险管理指南。[13]

4 汽车产品开发的现状

在汽车行业中, 随着项目管理理论的不断发展, 风险管理也加入到了汽车产品开发的项目管理中形成项目风险管理。为了实现利润最大化, 各大汽车制造企业已将产品开发的重点从以前关注成本战略优势转移到了产品差异化优势来了, 因此, 生产开发类的项目越来越多成为企业所有项目中最普遍的项目, 并且越来越吸引研究者的关注, 同时, 由于激烈的竞争, 粗放式管理模式已经逐渐被遗弃, 细节管理 (包括风险管理在内) 日益受到关注。

汽车制造企业在很多发达国家不仅有先进的技术产品开发, 而且在实际应用管理科学和研究上比中国企业更加成熟。例如:美国作为现代风险管理的发源地, 通用, 福特和克莱斯勒三大汽车公司都高度重视风险管理, 不仅有专门从事风险管理研究机构, 而且在汽车产品长期开发过程中积累了丰富的经验, 有自己的一套完整风险管理体系。此外, 在风险管理应用软件开发上, 国外也相对比国内要成熟。虽然这些汽车企业对风险管理高度重视, 并且完全在项目管理过程中应用了相对成熟的管理技术, 但风险的产生和影响仍让这些企业防不胜防。

在中国, 由于国外的汽车制造及零部件企业不断在中国建厂, 在将先进的汽车制造技术带进中国的同时也将许多先进的管理理念带进中。如有着百年历史的德国B公司, 也有着自己的项目开发管理流程, 其称之为PDP (ProductDevelopment Process) 流程, 这是在目前比较主流的汽车产品开发流程的基础上进行改良的产物。

在汽车行业中, 各企业大多都制定了自己的的风险管理流程, 但由于美国通用、福特克莱斯勒三大整车厂联合推出了一套APQP (Advanced Product Quality Planning and Control Plan) 流程。为了与配合客户的产品开发流程, 零部件企业在制定自己风险管理流程的时候, 大多参考APQP中的管理模式。而B企业在结合客户流程的同时, 结合自身特点对管理流程进行优化, 使其更适合企业自身的特点, 这种做法值得国内企业学习。

5 汽车产品开发风险管理的研究价值

众所周知, 汽车产业是一个庞大、负责的系统工程, 一辆汽车包含了成千上万个零件, 无论是一个发动机总成还是小到一颗螺丝, 都有可能会影响到汽车的整体质量, 有的甚至会威胁到驾驶者及行人的生命安全。而对于汽车制造企业及零部件供应商, 任何质量、进度或成本的风险都有可能给企业带来巨大的损失。所以, 风险管理研究的价值就在于企业因风险带来的损失, 保证企业的可持续发展;在正风险方面, 又可使企业抓住机遇, 促进企业的发展。因此, 汽车产品开发风险管理的研究有以下价值:

(1) 有利于企业的可持续发展。项目的成功与失败都由开发项目风险管理的强弱度来决定, 也决定了企业的命运。风险管理理论的有效应用, 减少和避免项目中的风险, 可以减少由于风险给企业带来的损失, 从而确保企业的持续发展。

(2) 有利于企业保持竞争力。通过风险管理, 减少风险给企业带来的损失, 同时, 也是为企业节约了成本, 有利于企业保持竞争力。

(3) 有利于保证产品的可靠性。通过风险管理, 有效地减少产品失效率, 提高产品的可靠性, 同时, 以提高了客户的满意度, 为企业可持续发展提供保障。

(4) 有利于处理风险问题的效率。为风险制定预案, 风险发生时以最快的速度反应, 可以有效地减少风险带来的损失。

(5) 有利于公司内部的团结。好的风险管理体系, 不但可以有效的减少风险发生的概率, 同时, 也为不同的风险规定了不同的责任人, 避免企业内部因推卸责任而导致矛盾。

在中国, 项目风险管理理论的应用还处在起步阶段, 随着风险管理意识的不断加强, 各企业都在制定自己企业内部的风险管理流程。而对于汽车零部件企业来说, 由于其面对的汽车制造企业大多有其自己的项目开发及风险管理流程, 为了与客户接轨, 汽车零部件企业的流程必须要能够适应不同的客户。而不同的零部件件企业由于其制造的产品、公司战略及企业文化的不同, 不能直接照搬其它公司的风险管理流程。所以, 每个企业都应该有人来结合企业自生的特点, 并且充分吸取其它企业的经验, 结合科学的风险管理理论制定出符合企业自生发展的风险管理流程。

6 结束语

零件尺寸设计工艺 篇11

【关键词】生产效率；劳动成本

【中图分类号】THl26

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0139-02

零件工作图是制造零件的重要技术文件，设计人员对所设计的零件，不仅要保证设计要求，同时还应满足工艺要求，零件尺寸设计工艺性的好坏直接影响产品质量和成本，同时也是衡量设计人员工艺水平的标志，本文着重探讨零件尺寸设计应遵循的工艺准则。

一、非问题尺寸设计应标准化、规格化

零件尺寸的标准化、规格化，对提高零件的工艺性具有重要的意义。它是实现典型工艺规程的重要条件，有利于提高生产率。

设计中采用标准直径和长度，会使工艺过程简化。φ80mm以下的孔采用标准直径，加工时便可用标准钻头、扩孔钻、铰刀和量规完成加工和测量，而不需专门备制。实际上，成形刀具、定尺寸刀具、量规、卡规等均按标准尺寸或标准工艺尺寸制造，选取标准尺寸轴径的轴，可采用棒料作坯料进行加工，既省时又省料。选用标准锥度、T型槽、砂轮越程槽、倒角、燕尾槽等，不但能减少工艺装备种类、互换性好，而且可以加速设计进程；对生产单位来说，可广泛采用标准工装，提高效率，降低成本。因此，在进行零件尺寸设计时，要认真执行国家标准。长度、直径、角度、锥度及其偏差，都有标准数值，应从中选择。零件上的标准结构要素，在确定结构形式、公差等级后，应按相应的标准规定标注尺寸及其偏差，以利加工制造及提高产品质量和效率。

二、尺寸设计要正确选择基准

基准是用来确定生产对象上几何要素问的几何关系所依据的那些点、线、面。基准是几何要素之间位置尺寸标注、计算和测量的起点。由于基准应用场合和功能不同，可分为设计基准和工艺基准。

1　设计基准

设计图样时所采用的基准称为设计基准。设计基准是根据零件的工作条件和性能要求而确定的。在设计时，以设计基准为依据，标了一定的尺寸或相伴位置要求。

如图1所示的轴套零件，各外圆和孔设计基准是零件的轴线，左端面I是台阶端面Ⅱ和右端面Ⅲ的设计基准，孔φD的轴线是外圆表面Ⅳ径向圆跳动的设计基准。

2、工艺基准

工艺过程中所采用的基准称这工艺基准。在加工过程中，按其用途不同，分为工序基准、定位基准和测量基准。

1　工序基准是在工序图中用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。加工时工序基准选用不同，工序尺寸也不同，如图2所示，其中a图选用端面M作为工序基准，b图选用端面N作为工序基准。

2　定位基准是加工中用做定位的基准，用来确定工件在机床上或夹具中的正确位置。加工中尽可能选用设计基准作为定位基准，以避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。

如图3所示为车床主轴箱简图，设计要求车床主轴中心高为H1＝205＋0.1mm，设计基准是底面M。镗削主轴支承孔时，如果以底面M为定位基准，定位基准与设计基准重合，镗孔时高度尺寸H1误差控制在±0.1mm范围内即可。但由于主轴箱底面不平整，批量加工时，装夹不方便，因而常以顶面N为定位基准，此时主轴支承孔轴线的高度尺寸为H。加工时由于定位基准与设计基准不重合，主轴的中心高H1必须由H2和H共同保证。通过解相关尺寸链用极值法保证。

3　测量基准是测量时所采用的基准，是据已加工的表面位置的点、线、面。

选择测量基准与工序尺寸标注的方法关系密切，通常情况下测量基准与工序基准是重合的。

如图4所示工件，测量基准选择不同，测量结果不同。如图b所示，采用小圆柱面的上素线A作为测量基准时，测得加工上表面到小圆柱面上素线的距离为10mm，如果采用大圆柱面的下素线B作为测量基准，则测量加工上表面到大圆柱面下素线的距离为50mm。所以说选择测量基准与工序尺寸标注方法有关，通常情况下测量基准与工序基准要重合。

通过上述分析，可见机械工程人员在进行图纸设计时，一定要考虑多方面问题，从而提高工件加工效率，降低加工成本。

（一）零件尺寸的加工工艺性

1　按加工顺序标注尺寸，可避免尺寸换算提高效率。

2　要考虑零件加工方法，如果采用多头专用镗床进行镗孔，同孔心距尺寸和公差可由机床和镗模保证；若采用坐标法镗孔，则必须将孔距尺寸和公差换算成直角坐标形式，这样尺寸标注才能和加工方法相适应。

3　同道工序加工尺寸应尽量集中标注同道工序加工尺寸应集中标注，有利于工艺人员查找编制TZ规程，有利于工人查找加工。

4　零件外形尺寸和内形尺寸宜分开标注外形尺寸标注在主视图上方，内形尺寸标注在主视图下方，这样内外形尺寸一目了然，寻找方便。

（二）零件尺寸的测量工艺性

零件尺寸应尽量能直接测量，否则不但要进行尺寸换算，而且误差较大。一般来说，凡是符合加工顺序的尺寸标注，大多是便于测量的。另外，应尽量避免在机械量具难以接触的表面标注尺寸。在满足精度要求的基准上，允许改变尺寸标注形式。

零件尺寸的测量工艺性，还表现在测量时的难易程度。如果把尺寸标注在假想的面、线、点上则无法测量。所以，尺寸一定要标注在实面上，特别是有公差要求的尺寸更应该这样标注。

（三）尺寸标注时要与零件的精度要求相适应。

根据零件的功用和在部件或产品中的配置合理的选定尺寸公差，也是衡量设计人员业务水平的标志。有时，我们看到在一些重要零件尺寸上没标注公差要求，而在另一些不重要的零件尺寸上却标注了严格的公差，这不仅会导致加工费用增加，而且会严重的影响产品质量。

零件的尺寸，凡是影响产品性能、工作精度互换性的都叫主要尺寸，例如规格性能尺寸、配合尺寸、安装尺寸、影响零件在部件中准确位置的尺寸等。主要尺寸在图上要直接标注，并给出公差带代号或尺寸的极限偏差值。从机械加工考虑，公差大，精度底，加工易、成本低、周期短；公差小，则相反。因此，就是主要尺寸也是区别对待，在满足设计要求的前提下，应尽量选用较低精度的尺寸公差。

（四）要与生产类型相适应

生产类型是决定工艺方法的重要因素之一。不同的生产类型，不仅零件的结构形状应与之相适应，而且尺寸标注也要和工艺过程相适应。大批量生产和单件小批生产的工艺过程截然不同。前者广泛采用组合、成形、专用刀具、专用夹具和量具，自动、半自动机床，专用机床，数控机床等；而后者大多采采通用万能机床，通用刀具、夹具、量具等。这些都将会反映到尺寸设计中。

零件质量管理 篇12

随着机械制造业的不断进步与发展, 品类繁多、性能可靠的现代化的先进机械加工设备———数控机床大量涌现, 因其加工质量性好和生产效率高, 正在逐步更新取代老的、传统的通用机械加工设备, 其覆盖领域也越来越广泛。但是, 数控机床也不是万能的, 对某些零件的加工还存在盲区, 有一定的制约性。以我单位所生产的1~3m外径千分尺上的零件左套管及右套管为例, 由于其零件结构的特殊性, 在数控车床上生产加工就受到制约, 所以只好在通用机床C616上生产加工。而在现行的加工又存在着一些不利因素, 下面就现行的生产工艺存在的不利因素, 以及改进的方式进行简要说明和论述。

1 现行生产工艺分析

1.1 所用金属材料

左套管和右套管材料均选用45~50的优质碳素结构钢管, 规格分别为Ф23×4.5与Ф23×3.5两种。

1.2 图样分析

由图1和图2分析, 左套管和右套管的外径尺寸均为Ф22-0.005-0.014, 图1的最小孔径为Ф14, 左端孔径为Ф16, 右端孔径为Ф18, 但较浅, 加工后的孔径分别为 (从左起) Ф16、Ф15、Ф14、Ф18, 而壁厚分别为:1×21;3×40;3.5×16;4及2×16, 整体上基本属于中等壁厚, 三爪卡盘的夹紧力使零件产生的变形影响不是很大。但图2与图1比较, 套管的壁厚最厚处只有2.5 mm, 且右端在M20×1螺纹处孔的深度有119 mm, 在这处孔的壁厚仅仅有1.5 mm, 且原工艺过程工步内容和要求是:1) 第一工步。将Ф23×3.5钢管切断, 长为336+0.50mm。2) 第二工步。车外圆Ф22.40-0.1 (顶管子孔加工) 。3) 第三工步。车端面, 保证全长335.5+0.20mm:扩孔Ф19深119 mm;车 (或铰) 内螺纹M20×1-6H, 深20;镗 (或铰) 扩孔Ф18+0.0190, 深16+0.50。

1.3 存在问题

从上述工步看, 工艺设计完整, 流程合理, 图样上又没有圆度、同轴度、跳动等形位公差方面的要求, 虽然现场多年来一直按此工艺执行, 但加工出来的套管还是存在以下问题:1) 套管在车削完Ф22.40-0.1外圆后, 有两种情况出现, 一种是在车制的套管上出现有波纹的现象, 另一种是在部分套管上出现管子的壁厚不均匀。2) 两端的Ф18+0.0190孔在加工完成后, 检测孔的尺寸时, 有一部分套管出现塞规很紧或根本就塞不进去, 给后序的压套装配带来了很多不便。

1.4 原因分析

产生的原因到底出现在什么地方, 经分析发现:

1) 车外圆Ф22.40-0.01 (顶管子孔加工) 时花顶尖和活顶尖对加工产生不利影响。

在机床主轴端采用了一个带有60°圆锥, 且在圆锥表面均匀分布有90°牙形的花顶尖, 尾座端采用的是60°活顶尖, 顶入套管的内孔将其固定, 对其进行车外圆加工。当顶紧力过小时, 防滑顶尖很难抵制切削作用力而滑动, 从而使套管颤动而出现表面的波纹现象, 或是造成刀尖的碎断。当顶紧力过大时, 因工件细长故发生弯曲变形不可避免, 同时造成加工出的套管其两端的尺寸要小于中间部分的尺寸, 出现中间部分鼓肚问题, 这对后序在无心磨床磨削外圆时带来了加工难度, 不仅使表面粗糙度会受到影响, 而且还会出现内孔与外圆不同心。

其次, 采用的是花顶尖, 顶尖的齿型是三角牙型, 由于较长时间的使用, 会导致个别齿的锐利度差, 或是掉齿现象。因为顶尖自身存在这种缺陷, 用其顶紧套管加工时, 会造成套管内孔与外圆不同心, 并且随着加工时间的推移套管的内孔与外圆不同心这种现象会越来越严重。另外套管自身材质的疏密度不一致, 如恰逢疏点与防滑顶尖锋利齿同侧, 就会加大工件中心的偏移量。

2) 加工两端Ф180+0.019内孔的时三爪夹盘对加工产生不利影响。

两端Ф180+0.019内孔的加工, 采用非标准的自制铰刀加工, 在通用车床上进行加工 (C616) 必须使用三爪夹盘进行装夹, 很难保证夹紧力的一致性。夹紧力较小时, 在切削力的作用下可使工件产生移位或不转;夹紧力略大时会使工件产生严重变形, 另外, 使用三爪夹盘装夹工件, 必须夹在右端135 mm尺寸以外处, 所以悬出部分偏长, 使加工时产生的振动增大, 造成加工出套管内表面粗糙度不理想, 同时也会对M20×1-6H的螺纹表面质量产生不好的影响。如装夹离端口较近, 随着加工过程中孔壁变薄, 原来的夹紧力会使工件变形, 夹紧力自然消减。若夹紧力较大, 套管产生的变形加大, 工件取下后产生明显的三角形孔, 螺纹M20×1-6H的精度就会受影响, 而准180+0.019的孔也会产生变形。

2 改进措施与效果

为此自行设计了一种极简单的、最常见的夹具———夹套 (如图3) , 又在工步内容上略有改变, 取得一定的效果。

首先, 将工步中的第一步和第二步反过来进行, 用夹盘取代原来所用的花顶尖, 将没切断的套管夹紧后, 先进行车外圆加工, 车好后再切断, 并在刀具上修磨过渡刃, 虽然装夹时间有所增加, 但这样可使所加工的套管外圆表面粗糙度得到提高, 因为用夹盘夹紧工件的方式, 所产生的夹紧力远远大于用两个顶尖顶紧时所产生的夹紧力, 而使尾座的活顶尖只起到支承和定心的作用。工件在这样大的夹紧力作用下, 其稳定性得到了很大提高, 同时可消除用顶尖顶紧时, 因力量过大而出现的弯曲现象。虽有时会在个别套管上产生中间略鼓, 但不影响无心磨的加工, 使壁厚不均的现象可以做到基本消除。

其次, 在对内部各孔的加工中采用了图3中的夹套后, 保证了定心定位, 可靠性提高了很多, 可多次反复装夹, 不会影响产品质量, 另外, 由于夹套的Ф22.4+0.10+0.05处的表面粗糙度和工件的表面粗糙度都相对不够好, 使摩擦因数增大, 这样夹紧力的力度控制更容易, 因有夹套的保护, 工件的三点受力基本上变成整个外圆受力, 基本上消除了直接使用三抓夹盘夹紧套管所产生的变形现象。再有由于夹套的保护装夹基本上包含了整个加工区间, 使悬出长度相对缩短, 产生的振动也大大减小, 对提升工件质量又多了一层保障, 另外因使用了本夹套, 工件的径向变形小, 加工两端的Ф18+0.0190所用的铰刀加长了使用寿命等。

夹套结构如图3, 材料选择45、50优质碳素结构钢均可, 其优点是材料比较经济, 热处理工艺性能也好。此种材料其塑性韧性均属便于切削加工, 特别是本夹套, 只要精车就满足条件。热处理采用高频淬火+低温回火硬度达到35~38HRC即可, 其热处理后还具备一定的弹性, 另外, 在开口端80~90 mm处, 采用局部淬火, 剩余部分产生弯曲等变形对夹紧端的Ф22.4+0.10+0.05处无影响, 左端准18处只起定位作用。开口2~4 mm均可, 且热处理前右端口处不断开, 因开口较长, 在80~90 mm处再加一个连接点, 以防热加工变形。待热处理回来后, 用橡胶砂轮片切开即可用。夹套两端分别留有3 mm和5 mm轴肩, 分别用于定位和止脱 (随工件一起脱离夹盘) 作用。

经实践检验证明, 通过分析、工艺改变及夹套的使用后, 工件的加工质量和效率等方面均有明显提高。由于夹套的选材重点在于经济性和加工工艺, 因此经热处理后的硬度不是很高, 耐磨性高, 另其夹套的弹性张力差, 抗疲劳强度也相对较低, 所以对使用寿命影响大。但是仍具有以下优点:1) 使用夹套后, 外悬出部位缩短, 夹紧力足够, 操作安全可靠;2) 使用夹套后, 改变了原来三点受力的情况, 使工件变形小, 夹紧力释放后, 对加工质量基本无影响;3) 通过工步的交替、夹套的使用、刀具的选择和修磨上的改变, 延长了外圆车刀和铰刀的使用寿命;4) 定心定位较好, 加工操作简捷方便, 减小测量频率, 质量稳定性高。

3 结语

通过对1 000~3 000 mm外径千分尺中的右轴套加工的工艺改进, 总结出如下经验:1) 在装夹工件时, 加工条件允许, 应尽量夹在壁厚最厚处;另外, 尽可能的使工件受力面积最大化, 以防夹紧力集中使工件产生型变。2) 对加工区间的悬出部分 (悬臂) 尽量缩短, 若实在无法缩短悬出量, 要想办法增添支撑 (中心架) 等, 以防各类事故发生, 生产必须安全。3) 尽可能选择锋利, 多刃对称刀具进行加工。4) 尽量减少装夹频率。

摘要：针对细长薄壁管类零件在车削加工中存在的一系列问题, 以某厂1~3 m外径千分尺上的套管零件为例, 对生产加工中存在的问题进行分析, 对其提出了改进措施, 以解决细长薄壁管类零件的车削质量问题。