曹琳

摘 要：該零件自生產(chǎn)開始，涂層跳動(dòng)超差問題就頗為棘手。針對(duì)零件易變形的問題，采取多方面改進(jìn)措施，自制工裝，試驗(yàn)刀具，調(diào)整檢測(cè)方案等。達(dá)到零件涂層跳動(dòng)合格率95%以上。

關(guān)鍵詞：薄壁件；變形；噴涂；夾具

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1引言

該零件自生產(chǎn)開始，由于變形所引起的零件超差就十分嚴(yán)重。其中由于零件的涂層跳動(dòng)不合格數(shù)就占到50%以上。通常采取二次返噴進(jìn)行零件挽救加工，這樣重復(fù)進(jìn)行去涂層、噴涂和車涂層等幾道工序，增加了零件的加工成本，嚴(yán)重影響零件的交付時(shí)間，給工廠創(chuàng)匯造成了一定阻力。所以，提高零件涂層跳動(dòng)合格率存在必要性，也具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

2零件及涂層問題簡(jiǎn)介

（1）零件簡(jiǎn)介

該零件為民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的密封件，沒有加強(qiáng)筋，其壁厚2.032mm，外形尺寸見圖。零件加工包含車、銑、鉆、鉸，特種工藝包括熒光、噴涂。反復(fù)的加工造成零件變形嚴(yán)重，于是控制變形，成為零件合格與否的關(guān)鍵。

（2）涂層問題

該零件涂層跳動(dòng)要求0.08mm，超差較為嚴(yán)重，合格率不足50%。為挽救零件，通常采取返噴的措施，嚴(yán)重影響零件交付進(jìn)度，增加了成本與勞動(dòng)力。不少零件由于涂層得超差而造成報(bào)廢，損失較大。

3針對(duì)涂層跳動(dòng)問題確定的總體方案

（1）總體分析

零件涂層不合格有幾個(gè)方面的因素造成：

①零件在車銑加工中造成變形，殘余應(yīng)力隨時(shí)間的釋放，進(jìn)一步加劇零件變形；

②零件在噴涂工序發(fā)生變形，噴涂溫度造成零件內(nèi)應(yīng)力釋放，整體形狀發(fā)生變化；

③車涂層工序夾具存在一定問題，不能完全限制住零件基準(zhǔn)平面；

④刀具及參數(shù)的選擇不能滿足涂層合格要求，加工方案也有待改進(jìn)。

（2）確定總體方案

改進(jìn)車銑加工方案，更改噴涂夾具，自制車涂層夾具及約束測(cè)具，確定合適刀具及加工方案。

4解決方案

就確定的整體方案，從不同角度入手，尋求最優(yōu)策略，達(dá)到提高零件合格率及效率的目的。

（1）改進(jìn)車銑加工方案

對(duì)于車加工，調(diào)整所有半精車加工余量，給精車工序留余量由先前的1mm更改為0.5mm，以減少變形量，增加時(shí)效時(shí)間，由先前的24小時(shí)更改為72小時(shí)。對(duì)于銑加工，由以前的輪廓銑加工，更改為插銑和線切割方案及對(duì)稱銑加工。如此減少去除余量產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，控制零件變形，

（2）改進(jìn)噴涂夾具

由于先前夾具對(duì)零件限制不足，端蓋止口尺寸過大，對(duì)小端外圓限制不夠。噴涂時(shí)，瞬間溫度造成零件內(nèi)應(yīng)力釋放，零件變形進(jìn)一步加劇。且噴涂后部分零件大端基準(zhǔn)圓度超差過多，造成零件無(wú)法加工，甚至報(bào)廢。故在原夾具的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)端蓋，解決了約束問題。

（3）自設(shè)車涂層夾具

原車涂層夾具，端面有四處開口用于檢測(cè)零件基準(zhǔn)尺寸，這樣零件放置在夾具上，勢(shì)必造成基準(zhǔn)A面多處未與夾具面接觸。若本身零件狀態(tài)不佳，由于零件自身變形所產(chǎn)生的不平度，則不能被消除。按這種狀態(tài)加工的零件，將零件取出并調(diào)整角度，約束檢測(cè)則涂層跳動(dòng)很難合格?；谶@種狀況，自設(shè)工裝夾具，增大夾具接觸面，解決了這個(gè)問題。

（4） 確定合適刀具及加工方案

改進(jìn)前，采用R0.8機(jī)夾刀片，采用參數(shù)為20-30R/MIN，切削進(jìn)給量為0.05-0.15mm/r，切削深度為0.1-0.5mm。并采用一次性加工直到零件涂層底端。由于該刀片前角較小，且刀片較頓，切削刃不夠鋒利，切削涂層時(shí)產(chǎn)生較大的切削力。如此，零件小端在車削時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則變形情況。且涂層與基體硬度相差較大，會(huì)出現(xiàn)涂層凹陷及兩根筋突出的現(xiàn)象。

基于這種狀況，對(duì)刀具進(jìn)行更換，采用鋒利的焊接刀，參數(shù)為轉(zhuǎn)速33.5r/min ，切削深度0.1-0.5mm ，進(jìn)給量 0.22mm/r。 采取加工方案為：先對(duì)兩根筋進(jìn)行車削，然后留取0.1mm余量，再對(duì)涂層進(jìn)行車削，最大限度防止受力不均，這樣大幅提高零件合格率。

5 零件改進(jìn)后的跟蹤

方案該進(jìn)后，跟蹤部分零件數(shù)據(jù)：

（1）銑加工采取方案

如表1所示，采取線切割與插銑兩種方案，對(duì)零件變形影響相當(dāng)，由于插銑去除余量速度較快，于是采取插銑方案進(jìn)行加工。一定程度降低量了零件的變形量。

表1

銑加工比較

線切割

順序號(hào) 加工前平面度 加工后平面度 平面度變化量 加工前圓度 加工后圓度 圓度變化量

1 0.15 0.15 0 0.03 0.04 0.01

2 0.15 0.15 0 0.14 0.14 0

3 0.13 0.14 0.01 0.02 0.02 0

4 0.12 0.13 0.01 0.05 0.05 0

5 0.1 0.12 0.02 0.17 0.17 0

插銑

1 0.1 0.11 0.01 0.11 0.11 0

2 0.09 0.09 0 0.06 0.06 0

3 0.1 0.11 0.01 0.12 0.13 0.01

4 0.12 0.12 0 0.08 0.09 0.01

5 0.15 0.16 0.01 0.08 0.08 0

（2）關(guān)于噴涂前后數(shù)據(jù)收集

噴涂前后對(duì)零件變形影響非常大。部分零件由于噴涂原因變形十分大，基準(zhǔn)B在修大端時(shí)無(wú)法進(jìn)行加工。所以有必要對(duì)噴涂夾具進(jìn)行整改，對(duì)整改后零件進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)零件狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，于是進(jìn)一步降低了零件的變形量。

結(jié)語(yǔ)

通過該次更改，實(shí)現(xiàn)了零件涂層跳動(dòng)合格率達(dá)到95% 以上，同時(shí)也積累了不少關(guān)于薄壁零件變形控制的經(jīng)驗(yàn)，為以后類似零件的加工提供了一條嶄新的思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳濤，朱流，酈劍，等.熱噴涂技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展 [J].國(guó)外金屬熱處理，2005（5）.

[2] 陳曉薇.薄壁零件加工工藝方法研究 [J]. 機(jī)械工程師，2013（01）.endprint

摘 要：該零件自生產(chǎn)開始，涂層跳動(dòng)超差問題就頗為棘手。針對(duì)零件易變形的問題，采取多方面改進(jìn)措施，自制工裝，試驗(yàn)刀具，調(diào)整檢測(cè)方案等。達(dá)到零件涂層跳動(dòng)合格率95%以上。

關(guān)鍵詞：薄壁件；變形；噴涂；夾具

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1引言

該零件自生產(chǎn)開始，由于變形所引起的零件超差就十分嚴(yán)重。其中由于零件的涂層跳動(dòng)不合格數(shù)就占到50%以上。通常采取二次返噴進(jìn)行零件挽救加工，這樣重復(fù)進(jìn)行去涂層、噴涂和車涂層等幾道工序，增加了零件的加工成本，嚴(yán)重影響零件的交付時(shí)間，給工廠創(chuàng)匯造成了一定阻力。所以，提高零件涂層跳動(dòng)合格率存在必要性，也具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

2零件及涂層問題簡(jiǎn)介

（1）零件簡(jiǎn)介

該零件為民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的密封件，沒有加強(qiáng)筋，其壁厚2.032mm，外形尺寸見圖。零件加工包含車、銑、鉆、鉸，特種工藝包括熒光、噴涂。反復(fù)的加工造成零件變形嚴(yán)重，于是控制變形，成為零件合格與否的關(guān)鍵。

（2）涂層問題

該零件涂層跳動(dòng)要求0.08mm，超差較為嚴(yán)重，合格率不足50%。為挽救零件，通常采取返噴的措施，嚴(yán)重影響零件交付進(jìn)度，增加了成本與勞動(dòng)力。不少零件由于涂層得超差而造成報(bào)廢，損失較大。

3針對(duì)涂層跳動(dòng)問題確定的總體方案

（1）總體分析

零件涂層不合格有幾個(gè)方面的因素造成：

①零件在車銑加工中造成變形，殘余應(yīng)力隨時(shí)間的釋放，進(jìn)一步加劇零件變形；

②零件在噴涂工序發(fā)生變形，噴涂溫度造成零件內(nèi)應(yīng)力釋放，整體形狀發(fā)生變化；

③車涂層工序夾具存在一定問題，不能完全限制住零件基準(zhǔn)平面；

④刀具及參數(shù)的選擇不能滿足涂層合格要求，加工方案也有待改進(jìn)。

（2）確定總體方案

改進(jìn)車銑加工方案，更改噴涂夾具，自制車涂層夾具及約束測(cè)具，確定合適刀具及加工方案。

4解決方案

就確定的整體方案，從不同角度入手，尋求最優(yōu)策略，達(dá)到提高零件合格率及效率的目的。

（1）改進(jìn)車銑加工方案

對(duì)于車加工，調(diào)整所有半精車加工余量，給精車工序留余量由先前的1mm更改為0.5mm，以減少變形量，增加時(shí)效時(shí)間，由先前的24小時(shí)更改為72小時(shí)。對(duì)于銑加工，由以前的輪廓銑加工，更改為插銑和線切割方案及對(duì)稱銑加工。如此減少去除余量產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，控制零件變形，

（2）改進(jìn)噴涂夾具

由于先前夾具對(duì)零件限制不足，端蓋止口尺寸過大，對(duì)小端外圓限制不夠。噴涂時(shí)，瞬間溫度造成零件內(nèi)應(yīng)力釋放，零件變形進(jìn)一步加劇。且噴涂后部分零件大端基準(zhǔn)圓度超差過多，造成零件無(wú)法加工，甚至報(bào)廢。故在原夾具的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)端蓋，解決了約束問題。

（3）自設(shè)車涂層夾具

原車涂層夾具，端面有四處開口用于檢測(cè)零件基準(zhǔn)尺寸，這樣零件放置在夾具上，勢(shì)必造成基準(zhǔn)A面多處未與夾具面接觸。若本身零件狀態(tài)不佳，由于零件自身變形所產(chǎn)生的不平度，則不能被消除。按這種狀態(tài)加工的零件，將零件取出并調(diào)整角度，約束檢測(cè)則涂層跳動(dòng)很難合格。基于這種狀況，自設(shè)工裝夾具，增大夾具接觸面，解決了這個(gè)問題。

（4） 確定合適刀具及加工方案

改進(jìn)前，采用R0.8機(jī)夾刀片，采用參數(shù)為20-30R/MIN，切削進(jìn)給量為0.05-0.15mm/r，切削深度為0.1-0.5mm。并采用一次性加工直到零件涂層底端。由于該刀片前角較小，且刀片較頓，切削刃不夠鋒利，切削涂層時(shí)產(chǎn)生較大的切削力。如此，零件小端在車削時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則變形情況。且涂層與基體硬度相差較大，會(huì)出現(xiàn)涂層凹陷及兩根筋突出的現(xiàn)象。

基于這種狀況，對(duì)刀具進(jìn)行更換，采用鋒利的焊接刀，參數(shù)為轉(zhuǎn)速33.5r/min ，切削深度0.1-0.5mm ，進(jìn)給量 0.22mm/r。 采取加工方案為：先對(duì)兩根筋進(jìn)行車削，然后留取0.1mm余量，再對(duì)涂層進(jìn)行車削，最大限度防止受力不均，這樣大幅提高零件合格率。

5 零件改進(jìn)后的跟蹤

方案該進(jìn)后，跟蹤部分零件數(shù)據(jù)：

（1）銑加工采取方案

如表1所示，采取線切割與插銑兩種方案，對(duì)零件變形影響相當(dāng)，由于插銑去除余量速度較快，于是采取插銑方案進(jìn)行加工。一定程度降低量了零件的變形量。

表1

銑加工比較

線切割

順序號(hào) 加工前平面度 加工后平面度 平面度變化量 加工前圓度 加工后圓度 圓度變化量

1 0.15 0.15 0 0.03 0.04 0.01

2 0.15 0.15 0 0.14 0.14 0

3 0.13 0.14 0.01 0.02 0.02 0

4 0.12 0.13 0.01 0.05 0.05 0

5 0.1 0.12 0.02 0.17 0.17 0

插銑

1 0.1 0.11 0.01 0.11 0.11 0

2 0.09 0.09 0 0.06 0.06 0

3 0.1 0.11 0.01 0.12 0.13 0.01

4 0.12 0.12 0 0.08 0.09 0.01

5 0.15 0.16 0.01 0.08 0.08 0

（2）關(guān)于噴涂前后數(shù)據(jù)收集

噴涂前后對(duì)零件變形影響非常大。部分零件由于噴涂原因變形十分大，基準(zhǔn)B在修大端時(shí)無(wú)法進(jìn)行加工。所以有必要對(duì)噴涂夾具進(jìn)行整改，對(duì)整改后零件進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)零件狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，于是進(jìn)一步降低了零件的變形量。

結(jié)語(yǔ)

通過該次更改，實(shí)現(xiàn)了零件涂層跳動(dòng)合格率達(dá)到95% 以上，同時(shí)也積累了不少關(guān)于薄壁零件變形控制的經(jīng)驗(yàn)，為以后類似零件的加工提供了一條嶄新的思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳濤，朱流，酈劍，等.熱噴涂技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展 [J].國(guó)外金屬熱處理，2005（5）.

[2] 陳曉薇.薄壁零件加工工藝方法研究 [J]. 機(jī)械工程師，2013（01）.endprint

摘 要：該零件自生產(chǎn)開始，涂層跳動(dòng)超差問題就頗為棘手。針對(duì)零件易變形的問題，采取多方面改進(jìn)措施，自制工裝，試驗(yàn)刀具，調(diào)整檢測(cè)方案等。達(dá)到零件涂層跳動(dòng)合格率95%以上。

關(guān)鍵詞：薄壁件；變形；噴涂；夾具

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1引言

該零件自生產(chǎn)開始，由于變形所引起的零件超差就十分嚴(yán)重。其中由于零件的涂層跳動(dòng)不合格數(shù)就占到50%以上。通常采取二次返噴進(jìn)行零件挽救加工，這樣重復(fù)進(jìn)行去涂層、噴涂和車涂層等幾道工序，增加了零件的加工成本，嚴(yán)重影響零件的交付時(shí)間，給工廠創(chuàng)匯造成了一定阻力。所以，提高零件涂層跳動(dòng)合格率存在必要性，也具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

2零件及涂層問題簡(jiǎn)介

（1）零件簡(jiǎn)介

該零件為民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的密封件，沒有加強(qiáng)筋，其壁厚2.032mm，外形尺寸見圖。零件加工包含車、銑、鉆、鉸，特種工藝包括熒光、噴涂。反復(fù)的加工造成零件變形嚴(yán)重，于是控制變形，成為零件合格與否的關(guān)鍵。

（2）涂層問題

該零件涂層跳動(dòng)要求0.08mm，超差較為嚴(yán)重，合格率不足50%。為挽救零件，通常采取返噴的措施，嚴(yán)重影響零件交付進(jìn)度，增加了成本與勞動(dòng)力。不少零件由于涂層得超差而造成報(bào)廢，損失較大。

3針對(duì)涂層跳動(dòng)問題確定的總體方案

（1）總體分析

零件涂層不合格有幾個(gè)方面的因素造成：

①零件在車銑加工中造成變形，殘余應(yīng)力隨時(shí)間的釋放，進(jìn)一步加劇零件變形；

②零件在噴涂工序發(fā)生變形，噴涂溫度造成零件內(nèi)應(yīng)力釋放，整體形狀發(fā)生變化；

③車涂層工序夾具存在一定問題，不能完全限制住零件基準(zhǔn)平面；

④刀具及參數(shù)的選擇不能滿足涂層合格要求，加工方案也有待改進(jìn)。

（2）確定總體方案

改進(jìn)車銑加工方案，更改噴涂夾具，自制車涂層夾具及約束測(cè)具，確定合適刀具及加工方案。

4解決方案

就確定的整體方案，從不同角度入手，尋求最優(yōu)策略，達(dá)到提高零件合格率及效率的目的。

（1）改進(jìn)車銑加工方案

對(duì)于車加工，調(diào)整所有半精車加工余量，給精車工序留余量由先前的1mm更改為0.5mm，以減少變形量，增加時(shí)效時(shí)間，由先前的24小時(shí)更改為72小時(shí)。對(duì)于銑加工，由以前的輪廓銑加工，更改為插銑和線切割方案及對(duì)稱銑加工。如此減少去除余量產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，控制零件變形，

（2）改進(jìn)噴涂夾具

由于先前夾具對(duì)零件限制不足，端蓋止口尺寸過大，對(duì)小端外圓限制不夠。噴涂時(shí)，瞬間溫度造成零件內(nèi)應(yīng)力釋放，零件變形進(jìn)一步加劇。且噴涂后部分零件大端基準(zhǔn)圓度超差過多，造成零件無(wú)法加工，甚至報(bào)廢。故在原夾具的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)端蓋，解決了約束問題。

（3）自設(shè)車涂層夾具

原車涂層夾具，端面有四處開口用于檢測(cè)零件基準(zhǔn)尺寸，這樣零件放置在夾具上，勢(shì)必造成基準(zhǔn)A面多處未與夾具面接觸。若本身零件狀態(tài)不佳，由于零件自身變形所產(chǎn)生的不平度，則不能被消除。按這種狀態(tài)加工的零件，將零件取出并調(diào)整角度，約束檢測(cè)則涂層跳動(dòng)很難合格?；谶@種狀況，自設(shè)工裝夾具，增大夾具接觸面，解決了這個(gè)問題。

（4） 確定合適刀具及加工方案

改進(jìn)前，采用R0.8機(jī)夾刀片，采用參數(shù)為20-30R/MIN，切削進(jìn)給量為0.05-0.15mm/r，切削深度為0.1-0.5mm。并采用一次性加工直到零件涂層底端。由于該刀片前角較小，且刀片較頓，切削刃不夠鋒利，切削涂層時(shí)產(chǎn)生較大的切削力。如此，零件小端在車削時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則變形情況。且涂層與基體硬度相差較大，會(huì)出現(xiàn)涂層凹陷及兩根筋突出的現(xiàn)象。

基于這種狀況，對(duì)刀具進(jìn)行更換，采用鋒利的焊接刀，參數(shù)為轉(zhuǎn)速33.5r/min ，切削深度0.1-0.5mm ，進(jìn)給量 0.22mm/r。 采取加工方案為：先對(duì)兩根筋進(jìn)行車削，然后留取0.1mm余量，再對(duì)涂層進(jìn)行車削，最大限度防止受力不均，這樣大幅提高零件合格率。

5 零件改進(jìn)后的跟蹤

方案該進(jìn)后，跟蹤部分零件數(shù)據(jù)：

（1）銑加工采取方案

如表1所示，采取線切割與插銑兩種方案，對(duì)零件變形影響相當(dāng)，由于插銑去除余量速度較快，于是采取插銑方案進(jìn)行加工。一定程度降低量了零件的變形量。

表1

銑加工比較

線切割

順序號(hào) 加工前平面度 加工后平面度 平面度變化量 加工前圓度 加工后圓度 圓度變化量

1 0.15 0.15 0 0.03 0.04 0.01

2 0.15 0.15 0 0.14 0.14 0

3 0.13 0.14 0.01 0.02 0.02 0

4 0.12 0.13 0.01 0.05 0.05 0

5 0.1 0.12 0.02 0.17 0.17 0

插銑

1 0.1 0.11 0.01 0.11 0.11 0

2 0.09 0.09 0 0.06 0.06 0

3 0.1 0.11 0.01 0.12 0.13 0.01

4 0.12 0.12 0 0.08 0.09 0.01

5 0.15 0.16 0.01 0.08 0.08 0

（2）關(guān)于噴涂前后數(shù)據(jù)收集

噴涂前后對(duì)零件變形影響非常大。部分零件由于噴涂原因變形十分大，基準(zhǔn)B在修大端時(shí)無(wú)法進(jìn)行加工。所以有必要對(duì)噴涂夾具進(jìn)行整改，對(duì)整改后零件進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)零件狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，于是進(jìn)一步降低了零件的變形量。

結(jié)語(yǔ)

通過該次更改，實(shí)現(xiàn)了零件涂層跳動(dòng)合格率達(dá)到95% 以上，同時(shí)也積累了不少關(guān)于薄壁零件變形控制的經(jīng)驗(yàn)，為以后類似零件的加工提供了一條嶄新的思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳濤，朱流，酈劍，等.熱噴涂技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展 [J].國(guó)外金屬熱處理，2005（5）.

[2] 陳曉薇.薄壁零件加工工藝方法研究 [J]. 機(jī)械工程師，2013（01）.endprint