论某型发动机燃油调节器主壳体的研制

1.新工艺新方法

1.1 由锻改铸

由于该壳体外形和内腔形状复杂，铸造困难，易产生砂眼和局部缺陷，影响整个壳体的强度和使用性能。所以，此次加工，采用锻料铣削方法加工外形和内腔，达到毛坯尺寸要求。加工后，零件强度提高，不会因最后打压泄露报废。针对用锻件加工零件外形在后序有详细介绍。

1.2 合理安排稳定处理

加工锻件一个很大的问题就是变形问题。RT61-5940-001主壳体外形很大，内腔很深、壁薄，加工中需要去除很多余量，对于这样一个零件，如何防止加工结束后的变形，增强其稳定性，显得尤为重要。

工艺编制中，针对此项问题，着重安排了三次稳定处理。由三次稳定处理将加工路线分为三个阶段：

第一次：在铣削加工完外形和型腔后，做了一次稳定处理。这一阶段的加工过程中，材料去除量比较大，稳定处理过程中可以将材料中的应力充分释放。

第二次：在铣削掉定位用的基座、T型刀铣完型腔后，作了一次稳定处理。这一阶段加工过程，材料受力比较大，需要一次稳定处理来释放内应力。

第三次：在半精加工结束后，精加工开始前作了一次稳定处理，这一次稳定处理是为了消除半精加工后材料中的应力，为精加工打好基础，防止精加工后零件的变形。

通过优化加工流程，合理安排稳定处理，充分释放加工应力，到精加工结束后，不会因材料变形导致设计图要求严格的位置度超差，影响调试性能。

2.新技术新应用

这节中主要介绍在攻关过程中，车间针对本壳体多方面新技术方面的应用。由于采用了多种新的技术，使得壳体加工速度、加工质量得到了提高，解决了多处以前难以实现的问题，满足了设计要求。

2.1 采用数控编程加工外形及内腔

在以前加工模式中，对于壳体外形，采用由工艺给定编程点，工人手工编程的模式。这种模式，经常会因为编程点数量众多，在查找过程中出现遗漏和输错，甚至出现模拟取点与现场机床加工坐标系不重合，出现返工现象，浪费大量时间。手工编程技术已远远落后于现代的加工行业模式，甚至难以满足高精度要求的曲面加工要求。

在此次加工中，由于壳体外形轮廓角度变化大、多平面、多曲面，手工计算量大。在这种情况下，公司RT-61研制小组决定，大胆起用从来未使用过的UG数控编程。

在正确的三维造型基础下，由工艺制定加工方案，针对各部位需留量待加工处，制定了加工先后顺序。编程员根据加工顺序，采用模拟避让的方式，结合加工机床，用UG直接编制程序，传输到机床中，就可以直接试切削了。

这种程序编制方式，大大减少了计算量，增加了加工正确几率，对于个别曲面轮廓，能完全模拟，而不需要拟合其相似性，对外形轮廓精度影响性能的问题得到解决。

2.2 定位装夹的改进

对于锻料的加工，传统的装夹方式是用精密虎钳夹持方料加长部分，进行加工。RT61-5940-001主壳体锻料尺寸较大：230×230×230方料，虎钳开度不够，无法用这种方式装夹。

针对这种情况，在方料加长部分四周开槽，背面做上两个定位孔，通过定位孔和工装板上面定位销配合，把方料装在工装板上面，压板压进槽里面，把方料压紧。如图1所示。

利用这种方法装夹：

1)定位压紧比较稳固，压板由于压在槽里面，采用定位孔定位，方便多次重复加工定位。

2)采用基台压紧，编程时可以不考虑压紧避让，能多角度旋转。

3)刀具的改进。

该主壳体大部分结构孔中都有上下带有倒角的槽这种结构，倒角处要求的光度是1.6，如图2所示。

对于这种结构槽的加工，最初的加工方法是用T型成型刀一次将槽和倒角全部加工出。这种加工方法，由于T型刀强度不好，槽和倒角一次加工，铣削余量过大，倒角处有很多振纹，光度不好，不能满足设计图要求。为此，我们改进了加工方法：先用普通T型刀将槽加工出来，然后用自制的倒角刀只加工上下倒角。如图3所示。

这样一来，倒角刀铣削余量小，不会发生振刀的情况，加工出来的倒角完全可以达到光度1.6的要求。

主壳体中有一个Φ93.5+0.050大孔，需要在加工中心加工，车间现有的刀具满足不了加工要求。我们利用现有的ICCAR刀柄，在其燕尾槽部分作一个转接滑块，再接上ICCAR的刀头，可以满足该大孔的加工要求。如图4所示。

4)制作后引导板，解决深腔小螺纹的加工问题。

该主壳体腔内和四周螺纹较多，而且这些螺纹直径较小，底孔直径在Φ5-Φ6之间，所处位置比较深，距离端面在100mm左右，如图5图示。

对于这种螺纹，用机攻方法加工，由于丝锥又细又长，容易折断，而且位置度不容易保证。为了保证螺纹的位置度，保证丝锥不折断，我给丝锥做了后引导定位板，用两个定位销将定位板固定在壳体上端面，在定位板上壳体螺纹孔对应的位置镗定位孔，定位孔与丝锥柄有0.02mm间隙。然后，把丝锥从定位孔中伸下去，用手旋转绞杠，手攻螺纹。用这种方法加工螺纹，用定位孔将丝锥的位置给固定住，构成后引导，螺纹的位置度可以保证，而且，手攻螺纹丝锥受力小不会折断丝锥。如图6所示。

图1 定位装夹

图2 有倒角槽结构

图3 自制的倒角刀

图4

图5

图6 手攻螺纹

图7 孔位表

3.新型配合模式

对于本次加工，采用了新型的配合模式—跟产小组。这项新的模式，由于RCB-11b出现问题后，才开始采用的，但不得不承认，这次的跟产小组是最成功的一个。

3.1 跟产小组成立

在以前的加工中，新品的研制过程，全程由工艺员负责，由于工艺员对产品了解的局限性，及产品复杂程度，经常出现加工遗漏。在40#机出现问题后，大家都认识到，产品的质量控制不能由个别控制，研制过程需要所有技术人员的参与。在这种情况下，公司制定对研制品跟产方案，要求在生产过程中，设计、质量、技术都需要参与到加工过程中，多人对工序内容确认，保证问题不能因一人的遗漏，造成产品颠覆性问题。

车间成立了由工艺员、检验员、加工者专项人员的确认小组，制定了确认流程，保证加工过程中，对每个尺寸进行确认。车间级确认小组确认完成后，提请RT-61专项确认小组确认。

3.2 制作孔位计量表

由于主壳体油路复杂，尺寸众多，每道工序确认内容多，确认时经常重复翻设计图，造成时间上的浪费。为了加快进程，提高确认速度，针对这种情况，工艺员将每道工序中要加工的孔都制作一个孔位表，表中给出本工序加工孔的坐标值、角度、位置度，基准孔会写明基准符号，为了方便三坐标计量，表中会写明计量时建立坐标系的方法，如图7所示。

这张表会在加工工序前提前交给跟产小组，在确认前先进行数据校对，这样对于每道序确认时，填写的每个尺寸都能最快速度在图上找到，满足了效率、正确性等多项要求。

半精加工开始，为了让设计充分考虑每道序尺寸的相关联性，工艺员将工艺规程提前复印一份交给设计，保证在确认每个数据前都知道数据的来源。

跟产小组这种确认方案，大大提高了产品的加工安全性，保证加工过程中，质量的稳定。同时，车间在与跟产小组配合上，多方面提供便利，提前做好确认准备，充分验证了“与人方便、与己方便”的正确性。

4.产品结束后的思考

RT-61主壳体通过一车间全部人员的努力，终于保质保量的进入装配，在后续的装配进程中，对壳体干涉部分，车间安排精兵强将在最短时间返修完毕返回装配，满足装配节点要求。但此次加工过程中的诸多优点和问题，还需总结，供下个研制系列参考与借鉴。

(1)成功之处：

1)这次RT-61加工，车间召开多次专题会议，保证员工充分了解产品的重要性，针对零件的技术攻关及进度，集思广益，保证完成产品加工。

2)一车间集中所有的优势兵力，同时协调多台机床，保证每天同时有两台机床加工，这样大大加快了加工进程。在整个加工过程中，员工都主动放弃了休息时间，加班加点赶进度，主管工艺员甚至连续两个月没有休息，最后在领导替班的情况了，休息了一天。

3)大力宣传数控编程的优势，让员工可以用最快速度接触新的编程理念，接触新的工艺编制理念、新的技术应用，车间对现行的新型配合模式进行大力推广，消除员工对新事物的抵触情绪。

4)加工中，加工程序编制、输机、验证有专人负责，对这样复杂的壳体零件很有必要，并对以后的转批生产打下良好的基础。

5)公司对此型号非常重视，对购买特种刀具投入了大量经费，八车间对提请的专用刀具、夹具，保证特事特办，在最短的时间内完成工装的供给。在这种情况下，工序准备时间大大缩小，满足了进度要求。

(2)存在不足之处：

1)工艺方面，单道序工序内容过多，导致机床刀具无法满足加工内容，对工艺进行多次拆分，这种情况下，易出现漏项；

2)首次采用数控编程，由于编程人员能力有限，调整程序时间过多，设备等待时间过长，加工外形占用全部时间的一半，大部分时间为等待时间。

3)公司对产品的重视只停留在会议上，对产品加工问题解决、产品生产中物质需要、人员的物质需要关心不足，容易造成人员的倦怠与不理解。

4)新品研制为保证进度，多台机床同时等待，造成机床闲置时间过长，影响其他产品生产。

现在产品结束了，我们会继续总结加工过程中的种种问题，并将问题解决在后面的研制过程中。

[1]展迪优主编.UGNX7.0数控加工教程[M].机械工业出版社.

[2]斯密德(美)主编数控编程手册[M].化学工业出版社.

[3]吕斌杰主编.数控加工中心(FANUC SIEMENS系统)编程实例精粹[M].化学工业出版社.

[4]冠文化主编.工厂数控编程技术实例特训(UG NX6版)[M].清华大学出版社.