名稱:喇叭嘴,ZL29型濾棒成型機組關(guān)鍵零件
作用:整支濾棒從側(cè)面孔部進入,刀片從中間開口槽處快速落下,將整支濾棒切割成符合要求的成型濾棒
加工難點:零件較小且為不銹鋼材質(zhì),加工時容易變形。較嚴(yán)格的公差輔以多個復(fù)合斜面,對現(xiàn)有刀具和編程都是考驗。尤其是零件核心位置的開口槽,形位公差要求為0.25±0.02mm,實現(xiàn)難度大
“喇叭嘴”,是ZL29型高速纖維濾棒成型機組的核心零件,主體外形尺寸為25.5mm×17mm×20mm。別看它小,作用很大,一旦損壞,會影響整個機組的正常運轉(zhuǎn)。
不久前,許昌煙草機械有限責(zé)任公司接到延邊長白山嘴棒有限公司的緊急求助電話:由于長時間使用,ZL29型濾棒成型機組喇叭嘴老化,進而出現(xiàn)故障,設(shè)備無法正常生產(chǎn),希望能提供替換零件。
由于加工精度要求嚴(yán)格,此前喇叭嘴一直依賴進口。受疫情影響,進口件采購困難,且周期也長,用戶等不起。許昌煙機公司決定自主攻關(guān),迅速成立了由機加車間技術(shù)骨干組成的攻關(guān)小組,集中力量破解喇叭嘴國產(chǎn)化難題。
從外形來看,喇叭嘴像一個“小寶石”。它有10余處公差要求,復(fù)合斜面多達20處,還有一個最核心的喇叭嘴和開口槽,垂直相貫精度要求為0.01mm,開口槽公差要求在0.25mm以內(nèi)。
新的任務(wù)有新的挑戰(zhàn)。這種異形件必須在高精機床——五軸加工中心上加工,但同期匹配的三臺五軸加工中心有兩臺出了故障,唯有安排在有指定件任務(wù)的HPM1150U五軸加工中心上。同時,這個首次試制的零件并沒有現(xiàn)成的工藝標(biāo)準(zhǔn)可借鑒,需要“摸著石頭過河”。更困難的是,可以匹配直徑為0.2mm切割絲的機床出現(xiàn)故障,怎樣保證開口槽的加工精度是個問題。
攻關(guān)小組經(jīng)過頭腦風(fēng)暴,迅速制定出加工方案,先由五軸加工中心加工出外形,再由線切割機床加工復(fù)合斜面和開口槽,并增派富有編程經(jīng)驗的劉鵬師傅到HPM1150U五軸加工中心共同攻關(guān);攻關(guān)小組技術(shù)人員謝陽陽多方溝通,在最短時間內(nèi)采購到了線切割機床所能兼容的最小切割絲。
一場艱難的攻關(guān)就這樣開始了。備料件被割成三件之后,迅速轉(zhuǎn)移到了五軸加工中心。待五軸機床操作工于明亮和劉鵬商量好加工方案后,時間已是晚上7點。
第二天一早,兩人不約而同提前到崗,在結(jié)合三維模型圖和對圖紙進行多次考量之后,初步編輯完所需程序。但在進行粗銑時,由于刀具有效切削刃較短,發(fā)生了刀具干涉,他們只能采用有效切削刃較長的銑刀進行銑削。銑削過程中,他們發(fā)現(xiàn),對于零件開口槽處的復(fù)合斜面,如果用現(xiàn)有刀具加工,必然產(chǎn)生過切現(xiàn)象,導(dǎo)致零件報廢;如果采用線切割方法,余量太大,必然變形。怎么辦?他們嘗試進行了路徑計算,采用縮短走刀行程、盡可能銑去余量的方法,成功解決問題!
為保證工期和加工質(zhì)量,第三天,兩人采用輪班制,終于在晚上7點將零件外形加工完畢。
第四天,零件快速流轉(zhuǎn)到經(jīng)驗豐富的線切割操作工張許華處。
由于機床匹配的是直徑為0.2mm的切割絲,且切割絲是采購部加急采購回來的,第一次使用,加工時用什么參數(shù)?對于這么細的切割絲加工不銹鋼材質(zhì),加工時會不會斷絲?沒有經(jīng)過穩(wěn)定處理的材料怎樣保證零件切割以后的變形量?用0.2mm的切割絲切割開口槽,公差能不能保證?
面對諸多加工難題,張許華經(jīng)過深思熟慮,發(fā)現(xiàn)最好的解決方案就是將零件的變形量控制到最小,給精加工留有一定空間。他找到一塊材料一致、大小相似的備料進行了試切,給精加工僅留有0.01mm的余量,發(fā)現(xiàn)難以保證零件公差。調(diào)整參數(shù)后,第二次試切,變形量控制住了,但余量太少,難以保證槽內(nèi)的表面粗糙度。在經(jīng)過與機床廠家溝通后,他修改機床參數(shù),將切割電流減小,加大放電間隙,進行了第三次、第四次、第五次嘗試,一次次以0.01mm為單位進行微調(diào)整,最后達到了完美的中間公差。
成功的試切給了張許華信心。隨后,他總結(jié)試切加工經(jīng)驗教訓(xùn),精確加工出0.23mm、0.25mm和0.27mm三種尺寸規(guī)格的開口槽。
“有棱有角的小寶石。”檢查員宋鳳彩看到成品時發(fā)出感嘆,經(jīng)過多角度測量,給出了“合格”的結(jié)論。隨即,三種規(guī)格的國產(chǎn)化喇叭嘴被發(fā)往延邊長白山嘴棒公司。
經(jīng)過上機試用,延邊長白山嘴棒公司反饋,開口槽公差為0.23mm的喇叭嘴使用效果最佳。用戶的肯定,意味著許昌煙機公司圓滿完成了此次國產(chǎn)化攻關(guān)任務(wù)。