薄板零件成組加工技術研究及應用
2018-6-14 來源：中車唐山機車車輛有限公司 作者（zhě）：王宏圖 張乙宙 李春來 劉洋 郭繼（jì）祥
摘要：隨（suí）著城市軌（guǐ）道（dào）交通事業的發展，軌道車輛（liàng）需求的逐漸增多，由於軌道車輛自身特點，車（chē）輛的大中型（xíng）構架均為焊接結構，焊接背板是焊（hàn）接工藝（yì）必要組成部分，焊接背板（bǎn）是一種薄板件，厚度為 1-4mm，在焊接過程（chéng）需求量非常大，一台構架（jià）焊接（jiē）需要加工 64 個環形焊接背板，且需要機械（xiè）加工來滿足其精度要求，但是加工（gōng）時采用液壓夾持會使薄板件變形，手動單個裝（zhuāng）夾會嚴重影響生（shēng）產效率。在（zài）此情況下將研究成組技術應用於數控車床，解決了加工效率低的問題；同時根據薄板件（jiàn）設計專（zhuān）門支撐和定位結構，增加了加工過程的穩定性，滿足（zú）了（le）一（yī）次裝夾便可完成多個環形背板的加工任務，縮短了工藝流程，提高了生產效率。
關（guān）鍵詞：成組技術；薄板零件；加工；焊接背板
0 引言
隨著城市軌道交通市場的發展，軌道車輛需（xū）求的逐（zhú）漸增多（duō），由於（yú）軌道車輛自身特點，車輛的大中型構架（jià）均為焊接結構。焊接背板是焊接工藝必要組成部分，焊接背板是一種薄板件，厚度為（wéi） 1-4mm，在焊接過程需求量非常大，一台構架焊接需要加（jiā）工 64 個環形焊接背板（bǎn），且需要機械加工來滿足其精（jīng）度要求。在此情（qíng）況（kuàng）下將研（yán）究成組技術應用於數控車床，解決了（le）加工效率低的問題。
1 、薄板件成組技術研究（jiū）
經過統計分析，不同環形背板（bǎn），盡管其結構、尺寸不同，但可以將其視為相似件，例如某種製動導柱背（bèi）板基本尺寸為 66×5mm、66×3mm、66×2mm，加工精度（dù）為±0.2mm。故此（cǐ）在機械加工時，將將多種背板按（àn）照其尺寸的相似性分類成組，然後按照零件組擬定成工藝規程，選擇工藝裝備，下達生產任務組織批量加工。同（tóng）時改變車間的（de）生產組織和管理模（mó）式，由傳統的按（àn）照產品組（zǔ）織生產、加工質量由專門人員控製改為多種產品混線作業，一工多能的方向發展
2 、薄板件成組加工工裝製造和應用
由於薄板（bǎn）件厚度小、壁薄，徑向隻能承載不大於 0.5t壓力，輕微的（de）裝夾力都會導致工件翹曲，故此采用軸向（厚（hòu）度方（fāng）向）壓夾方式，通過鎖緊螺（luó）栓（shuān）施加壓力來鎖定製（zhì）動導柱背板，保證鎖（suǒ）緊有效和夾持穩定性。在工件（jiàn）定位方式上，采用機械圓周定（dìng）位，定位圓周內腔的直徑與薄板件外徑差值不大於 0.2mm，保（bǎo）證（zhèng）了定位的準確性。
在工裝長度方向上，內腔容納長（zhǎng）度（dù）的長度為 45mm，保證了一次裝夾即可完成多個薄板加工要求，實現成組加工提高了加工效率。如圖 1 所（suǒ）示。
圖 1 車削成組加工工裝示（shì）意圖
3 、薄板件成組加（jiā）工工藝參數設定
環形薄板件加工時會優先選用車（chē）床，車床加工成本低、效率高，但成組（zǔ）薄板件和單個實體零件相比，車削工藝參數需適當調整。車削用量選定原（yuán）則（zé）根據實際（jì）工況選擇切削（xuē）深度、進給量、切（qiē）削速度（dù），並兼顧刀具耐用度。合理擇切削（xuē）用量，需（xū）綜合考慮生產率、加工質（zhì）量和加工成本。薄板件剛性（xìng）偏低，適合采用較小的切削深度和進給量，采用（yòng）較（jiào）高的切削速度。線速度設定為刀片廠商推薦最低值得80-95%。
4 、薄板件成（chéng）組加工（gōng）優點
①生（shēng）產效率高。合理設計的工裝內腔深度（dù）可保證了一次裝夾即可完（wán）成多個環形柱背板加工要求（qiú），極大提高了加工效率（lǜ）。②工藝準（zhǔn）備周期短。采用機械圓周定位，隻（zhī）需根（gēn）據不同的板件放入工件即可實現定位，無需找正（zhèng），且隻需要一次對刀即（jí）可，工件（jiàn）二次裝夾後（hòu）不需要（yào）反複校正 0 點（diǎn）。③生產成（chéng）本低。工裝為機械結構（gòu），易於製造且免（miǎn）維護，螺紋鎖緊力大，自鎖性好，工裝材料為 45 鋼，穩定性好，避免了因為大（dà）量製造專用工裝帶來的附加成本。
5 、結論
薄板件成組加工技術（shù）研（yán）究及應用，解決了加工薄壁件效率（lǜ）低，工藝準備周期長的問題；縮短了工藝流程（chéng），提高了加工效（xiào）率；降（jiàng）低了專有工裝帶來的附加生產成本（běn）。該（gāi）方法的不僅可滿足大批量薄板件的生產，也（yě）可向異形件、焊（hàn）接件等零部件製造推廣，對（duì）提（tí）升企業（yè）的競爭力有著很好的實用價值。
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