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当阀孔加工质量的改进

发布时间:2021-09-11 19:57:08 阅读: 来源:收纳桶厂家
当阀孔加工质量的改进

阀孔加工质量的改进

在阀孔加工中,孔径处易出现划痕。本文利用排除法和循序渐进的试验找出问题的起因并进行分析,提出合理的解决方案,最终改进了原来的生产工艺,使这一问题得到有效解决,保证了产品质量。

阀体的阀孔为细长孔,且对表面质量要求较高(见图1),如何既保证阀孔的表面质量,又保证阀孔的直线度,这是一个不易解决的难题。我们在生产过程中,发现阀体的阀孔加工完成后,经常存在部分孔径处有挤压划伤的划痕(见图2),严重影响了装配后阀孔与阀芯的配合,还会引起自动变速器换档故障。频频出现的划痕问题,不但增加了工废数量,更严重的是划痕还可能引起泄漏,另外由于出现的部位隐蔽,加工下线时较难发现,如果这些不合格的产品交给客户,必然引发严重的质量事故。对此,我们成立了攻关小组,致力于改善阀孔的表面加工质量。

图1 阀体外观

图2 阀孔剖面

原因分析

1.直接原因

划痕是在铰刀铰孔时与铝屑挤压造成的,通常产生在阀孔两档的接合边缘。

2.阀孔加工后会产生两种铝屑

(1)铝屑呈细小的碎片状;

(2)铝屑为环状(见图3)。

图3 环状铝屑

经验得知:第一种铝屑不会对铰孔产生影响,因为切削液压力较大,很容易把该种铝屑冲走。

现在阀孔的划痕是阀孔的局部整个圆形破坏,环状铝屑不易被切削液冲走,易卡在阀孔处,在铰孔时挤压阀孔,从而产生划痕。因此得出初步结论:造成阀孔加工不良的根本原因是环状铝屑。

3.环状铝屑产生原因

我们从以下几个方面对产生环状铝屑的原因进行分析:

(1)料:毛坯符合图纸要求,且同一批毛坯,只有少部分会产生划痕,所以排除毛坯因素。

(2)环:①冷却液浓度对铰孔的质量影响很大,因此,我们适当地增加了冷却液浓度,由8%~10%增加为10%~12可有效地延长保压时间和增大型腔压力%,虽然内孔的加工质量有所改善,但划痕基本没有变化;②冷却液的清洁度对铰孔的影响更大,划痕是否因为冷却液的清洁度而受影响呢?在对切削液进行更换对比后,发现情况没有改观。

(3)机:设备加工能力较高,阀孔的内径尺寸及没有划痕处的粗糙度CPK值均很高,设备很稳定。

(4)法:分析产生环状铝屑的部位,先经过钻孔加工,然后铰孔,在钻孔后会产生环状铝屑。此钻头为直槽E形钻,优点是刚性好,定心好,能够保证阀孔的直线度,缺点是易在阀孔的端部产生环状铝屑。

结论:直槽E型钻会导致阀孔的每一档出口处产生环状铝屑,但由于普通钻头(带顶角)定心及刚性均较差,不能够保证阀孔的直线度,所以不能轻易更换普通钻头。

改进前工艺

可选择计算机控制或手动控制方式OP30和OP40均为加工阀体两侧阀孔的工序,第四档位的阀孔先铣削加工(铣削加工是为了保证铰孔的导向),加工长度为5CM,后铰孔;由于铣刀的刀具长度过窄,第三档位的阀孔一部分为铣削加工,另一部分为钻削加工,然后铰孔;其他档位的阀孔均利用前面铣刀加工的导向孔定心,先钻削加工,后铰孔。所以第四档位的阀孔不会产生环状铝屑,而其他7.主动保存测试日期(年月日)档位均可能产生环状铝屑。

改进措施

1.利用设备上的TVB3009和TVB4009铣刀,对二到四档位的阀孔进行铣削,取消该档位钻孔,其中由于第三档位的阀孔较长,需加长该铣刀的刀具长度。

2.对于OP30,由于铣削的加工节拍较长,为平衡节拍,把第一档位阀孔的加工放到OP20,增加一把普通直槽钻(钻头带顶角),因加工距离短,直线度能保证,且能避免产生环状铝屑。

3.对于OP40,增加一把普通直槽钻(钻头带顶角),加工第一档位阀孔,因加工距离短,直线度能保证,且能避免产生环状铝屑。OP40原来的节拍较短,增加刀具后节拍可以平衡。

通过以上改进,一到四档位阀孔加工质量得到保证,没有划痕的情况出现,现在OP20加工节拍为98s,没有超过设计节拍,OP30加工节拍为107s,OP40加工节拍为104s,均比设计节拍(98s)略有增加。

图4 四阶梯钻头(单位:mm)

夹紧力随之增加继续改进

虽然前四档位划痕问题得到解决(原来前四档的划痕概率较高),由于铣刀的长度和节拍限制,后面档位的阀孔仍然需通过钻削加工(E形钻头,保证阀孔直线度),所以仍会发生产生划痕的情况。如何对这种情况进行改进及缩短加工节拍?我们又作了进一步的试验。

全面推翻上面的改进,取消原来采用的立铣刀,设计一把四阶梯的钻头(见图4),每个阶梯有三个刀片,加工前面四档的阀孔,直接将阀孔直径加工到用原铣刀铣出来的直径大小,这样加工后的导向长度(为下一把钻头导向)为18cm,比原来铣刀加工的导向长度(5CM)加长很多,下一步再把原来的钻削后面档位的E形钻头改为顶角为150°的钻头(见图5),因导向长度加长,直线度能够保证,利用该钻头加工,5~12档位的阀孔不会产生环状铝屑(原来为E形钻头,易产生环状铝屑),而因为前面四个档位的阀孔经过阶梯钻加工,每个刀刃加工余量较少,也不会产生环状铝屑,整个阀孔的质量均能得到保证。

图5 150°顶角钻头(单位:mm)

更重要的一点:原来立铣刀的加工参数由S6000、F1200,改变为阶梯钻的S7000、F2100,经过上述改进,生产节拍大大降低,OP30和OP40均下降到83s,达到规划节拍。

结语

总之,利用排除法和循序渐进的试验,我们找到了解决该阀孔质量问题的方案,在实际生产加工中,我们会继续举一反三解决类似问题,从而保证制造质量,提高客户满意度。(end)

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