高级车工技师论文

提高提高 DK 1DK 1 型机车电空制动机中继阀体阀型机车电空制动机中继阀体阀 体零件加工质量车夹具设计及工艺改进体零件加工质量车夹具设计及工艺改进 企业名称企业名称 南车眉山车辆有限公司南车眉山车辆有限公司 姓姓 名名 王王 海海 忠忠 参评职业参评职业 高级车工技师高级车工技师 目目 录录 一 中继阀体车床加工特点及工艺要求 4 二 存在问题的产生原因分析 10 三 车削夹具创新改进设计制作及加工工艺创新改进 11 四 新型车削夹具使用与调整要 点 13 五 相关注意事 项 13 六 结 论 14 参考文献 15 提高提高 DK 1DK 1 型机车电空制动机中继阀体型机车电空制动机中继阀体 零件加工质量车夹具设计及工艺改进零件加工质量车夹具设计及工艺改进 王 海 忠 摘要 摘要 本文主要论述了 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件加工质量提高的 车用夹具工装优化设计制造和工艺改进及刀具优化改进 关键词 关键词 中继阀体 车用工装设计制造 工艺改进 刀具优化改进 前言前言 DK 1 型机车电空制动机 是上世纪 80 年代初期眉山车辆工厂牵头与株洲电 力机车厂及铁道部科学研究院共同携手攻关研制成功科技成果 曾获得铁道部 科技成果奖 是装配在国产韶山系列电力机车上的供电力机车驾驶员操纵控制 机车作业的新型制动机 并也可以装配在国产东风系列内燃机车上 中继阀体 是 DK 1 型机车电空制动机的关键主成部分 其作用是在 1 加快列车充气和缓 解 2 保持机车车辆制动机处于充气缓解状态 3 控制机车车辆制动机处于 制动后的保压位 支持机车运行中的排气作用可靠 提高充气缓解状态灵敏度 从而提高机车车辆运行的高安全性 所以中继阀体加工制造质量好坏 就将直 接影响到提高司机控制机车制动的精确度和响应程度 进而进一步提高机车运 行的安全可靠性能 本文主要详细分析论述了影响中继阀体加工 造成尺寸超差等质量问题的 形成因素 针对性地进行了相应的工艺创新改进 采用了系列相关技术措施和 方法 并经过反复地论证和试验 验证 证明 该项创新改进极大地增强和提 升了 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件车床加工工序的精益制造水平 促使 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件车床加工工序 废品 和 不良品 率的 大幅度下降 确保了向全国铁路用户提供更多更好 质量优良的 DK 1 型机车电 空制动机 中继阀体零件车床加工质量攻关研究试验工作成功地解决了中继阀体零件车 床加工工序 造成的加工尺寸超差等质量波动的问题 在同种类型产品加工制 造过程中产生了良好的示范引导效果 是一项可以值得借鉴和具有一定推广应 用价值的有益的探索和尝试 一 一 中继阀体车床加工特点及工艺要求中继阀体车床加工特点及工艺要求 中继阀体其材料材质为 HT200 铸铁成型铸件 主要加工端面及孔 系其尺寸公差与配合精度均要求比较高 主要尺寸如图一所示 图一 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件 图一 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件 图一 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件 图一 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件 如图一中 132H11 85H10 46H9 和 35 H9 36 H9 的 同轴度要求精度均为 0 04mm 上下端面和 19 3 0 2mm 的平面度和 平行度要求精度均为 0 04mm 与中心线的垂直度要求精度均为 0 05mm 是典型的孔系加工体 非常适合于普通 C620 型车床或 C630 型车床加工 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件 原加工工艺过 程为 工序一工序一 划线 划线平台 1 划安装面铣床加工找正线 2 划车一次加工找正线 3 划 ZG3 8 螺纹底孔钻孔找正线 工序二 工序二 铣 1 次铣安装面 用 X53 型立式铣床采用平口钳夹紧中继 阀体零件 并按找正线找正工件 进行安装面的铣削加工 须保证安装面厚度 17 尺寸均匀一致 工序三 工序三 车一次车 132H11 一侧面与孔 C620 型普通车床 1 车端面 用四爪卡盘夹持图一 132H11 端面的四周 找 正 保证法兰厚度 15 尺寸 2 车 35H9 通光孔及锐角倒钝 3 车 36 H9 通光孔及锐角倒钝 4 车 46H9 通光孔及倒角 1X450 5 车 116 120 152H11 及深 19 3 0 2 深 19 5 深 22 深 8 0 2 及深 4 7 0 2 倒 R1 角 工序四 工序四 车二次用车二次专用车具工装加工 42 2 一侧面与孔 C620 型普通车床 1 车端面 保证 136 7 0 5 2 车 42 2 螺纹底孔 42 5X3 5 空刀槽 倒角 1X450及 车 42 2 螺纹 3 车 39H9 0 062光孔 工序五 工序五 铣 2 次铣铭牌面 用 X53 型立式铣床采用平口钳夹紧中继 阀体零件 控制并保证 71 2 和 35 120 尺寸 工序六 工序六 钻孔用 Z35 型或是 Z40 型摇臂钻床加中继阀体钻模板 1 用中继阀体安装面钻模配合风夹 钻安装面上 4X 13 通 孔 钻 2X 5 深 60 孔 2 用中继阀体主作部用面钻模配合风夹 钻 4X 13 通孔 2X 5 深 60 RC 1 8 8 5 深 51 7 各孔 3 用风夹夹紧中继阀体 采用外园 12 中心 5 轴定位专 用划窝刀 划 4 个 12 深 2 5 0 2密封胶圈窝 4 用风夹夹紧中继阀体 钻 ZG3 8 螺纹底孔 14 8 通 孔 工序七 工序七 钳工攻丝 用 ZG35 型钻孔 攻丝两用机 采用平口钳夹紧 攻 RC1 8 螺纹及 ZG3 8 螺纹 工序八 工序八 钳工清砂 清除毛刺 工序九 工序九 尺寸检查 合格后委外磷化及表面涂漆 工序十 工序十 入库 入半成品等待压套 成中继阀体体组成 精车光套 进入组装工序 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件加工中 除工序三工序三车一次以 外 其它各道工序都能保证所加工尺寸的公差精度 表面粗糙度精 度等能均达到图纸和工艺技术条件要求 原工序三工序三车一次工艺要求 采用四爪卡盘来夹紧并按找正线找正工件 再进行切削加工 因为 中继阀体零件是铸铁成型铸件 其定位及夹紧面均为毛坯面 其内 孔加工表面还有铸造气路槽 形成了断续切削 有的铸造件还存在 铸造白口 会出现切削力瞬间急骤增大 所以 会出现工件夹紧时 夹紧力大小不易掌握控制 夹紧力小了工件加工时会产生松动现象 而若夹紧力大了工件加工时会产生弹性变形 甚至会产生塑性变形 两个方向尺寸合格 而另外两个方向尺寸不合格等现象造成了中继 阀体零件作用性能达不到 DK 1 型机车电空制动机的技术条件要求 二 存在问题的产生原因分析二 存在问题的产生原因分析 1 在普通 C620 型车床或 C630 型车床 用四爪卡盘夹持工件 找正并夹紧 由于一个卡盘爪夹持在已加工完成的安装面上 而另 外三个卡盘爪夹持在铸造面上 为了保护已加工完成的安装面表面 粗糙度 夹紧时须在卡盘爪与安装面表面间垫一铜片或铁片 由于 车削加工时的车削力和车削冲击力大于或者等于夹紧力 另外还由 于零件存在断续切削和铸造白口容易产生切削力瞬间急骤增大 从 而造成零件加工过程中产生偷动现象 严重时发生零件变形松动出 现零件报废 挤碎车刀及工件飞出的危险现象 难以保证中继阀体 零件的加工精度要求 2 由于中继阀体零件内孔 35H9 0 052 0 36H9 0 052 0 46H9 0 052 0 尺寸公差精度和内表 面粗糙度及同轴度要求较高 使用四爪卡盘夹持工件找正并夹紧中 继阀体零件时 装夹工件夹紧力用大了会造成零件加工完成后 卸 下零件其内孔 35H9 0 052 0 36H9 0 052 0 46H9 0 052 0 尺寸公差产生超差 破坏了原来的尺寸 工 件完成所用尺寸加工 在机床上夹紧状态下检查各部位是合格品 出现塑性变形尺寸缩小和弹性变形尺寸变大从而产生废品或不良次 品 若夹紧力用小了往往会发生工件颤抖或松动 进而出现不良次 品 废品的加工质量问题 甚至发生工件飞出等严重安全事故 三 车削夹具创新设计制作及加工工艺创新改进三 车削夹具创新设计制作及加工工艺创新改进 为了彻底解决工序三工序三车一次工件夹紧时夹紧力大小不易掌握控制 而产生的加工件尺寸出现塑性变形尺寸缩小和弹性变形尺寸变大 颤抖或松动挤碎车刀及工件飞出的加工质量问题 使之能用普通 C620 型车床或 C630 型车床加工出质量合格的中继阀体零件 首先对 原加工工艺流程进行了认真梳理 比较论证 筛选优化 精心巧妙 地设计和制造出成功了 工序三工序三中继阀体零件车一次专用新型车削 夹具 该新型车削夹具不但定位方式精准灵巧合理 而且还做到了 零件装夹紧时非常快捷方便 并使零件夹紧状态非常牢固 中继阀 体零件车一次专用新型车削夹具结构如 图二 所示 中继阀体零件车一次专用新型车削夹具 该车削夹具由三爪卡盘体配三个设计制造独特形状的卡爪组成 中继阀体零件工序三工序三车一次专用新型车削夹具设计制造取得成功后 提出并制定了更加先进合理的加工工艺流程优化改进方案 将原工序工序 一一 中 1 划安装面铣床加工找正线 2 划车一次加工找正线 两个 工步取消 减少不必要时间的浪费 由于采用了中继阀体零件车一 次专用新型车削夹具加工制作新工艺 使该工件的同轴度 平行度 平面度与中心线的垂直度 及内园尺寸公差 R1 阀口倒角尺寸公差 及表面粗糙度均达到了技术条件要求 并且使加工效率得到了提高 切实保证了车一次工序各部位加工尺寸质量的优良稳定可靠 达到 了提高和保证 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件的加工质量 并 且彻底杜绝了因为工件松动造成的挤碎车刀及工件飞出的危险现象 发生 四 新型车削夹具使用与调整要点四 新型车削夹具使用与调整要点 1 每次使用新型中继阀体零件车削夹具前 应将三个独特形 状的卡爪按先后秩序分解拆开 用毛刷或者高压风清除干净卡爪盘 形螺纹表面中残留杂质 灰尘及细铁屑和三爪卡盘体内盘形螺纹表 面中残留杂质 灰尘及细铁屑 以免杂质 灰尘及细铁屑研伤车夹 具盘形螺纹表面内外螺纹表面 并给内外螺纹表面涂上薄薄的一层 润滑油 用以提高车削夹具精度与寿命 2 当每批次加工中继阀体零件时 首件零件夹紧加工完成后 除应该检查你所加工的图纸和工艺要求尺寸外 还应该检查工件前 后面左右对称度 及还应检查十字中心线上 左侧面 右侧面 上 侧面 三方尺寸的一致性和上述三方厚度尺寸的一致性 用以确定 车削夹具是否疲劳破损 如果十字中心线上 左侧面 右侧面 上 侧面 三方尺寸的一致性和上述三方厚度尺寸的一致性良好 即可 投入批量产品加工 反之即证明车削夹具产生了疲劳破损 须对车 削夹具进行精度修复才可投入使用 3 为了配合及发挥新型车削夹具的运用 避免和减少加工 过程中工件颤抖 抖动 俗称打嘟噜 采取了从刀具的优化改进入 手 设计制作成功了高强度成型刀 采用一个大刀块 YG6A140 焊 接后磨制成台阶状的成型刀 高强度成型刀示意图如下 这把刀的特点是一刀多用节省转换刀台时间 一个批量工件加工制 造下来 节省的时间也是相当可观的 刀具耐用度也得到了提升 完全满足图纸 五 相关注意事项五 相关注意事项 1 由于中继阀体零件其材料材质为 HT200 铸铁成型铸件材料 建议加工时采用刀具材料就选择 YG6 的牌号 因为 YG6 十分适合铸铁 连续切削是的粗车 断续切削时的半精和精车 主轴转速 n min 400 纵向工作台进给量 mm min 0 3 车削时不必施加切削液 2 另外应将主轴间隙调整到适当程度 以稍微紧一点为好 并同时调整大溜板 中溜板间隙稍微紧一点为最好 并锁紧小刀台 这样做的目的是为了避免车削加工工件时主轴颤动现象和减少工作 台产生振动 颤抖 从而有利于达到提高零件尺寸精度及表面粗糙 度精度 六 结论六 结论 DK 1 型机车电空制动机中继阀体零件车一次专用新型车削夹具 设计和制造的成功和加工工艺创新改进 经过近几年生产实际运用 证明 该项新型车削夹具设计制造成功 是具有相当高科技含量创 新水平的 其加工工艺创新改进是先进科学合理的 产品加工制造 中该新型车削夹具 确确实实地做到了工件装夹方便实用 定位准 确可靠 夹紧力极容易控制 而且夹紧工件牢固可靠 自从中继阀 体零件新型车削夹具和新的创新改进加工工艺投入使用后收到了以 下成效 1 稳定提高改善了产品加工质量 使其全部达到和超过 了产品图纸规定的技术要求 2 节省了两步划线工步 3 提高 了生产效率 25 以上 降低了生产成本 4