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名稱:凸輪,ZL41復(fù)合濾棒成型機(jī)組上的一種核心零件
作用:用來控制傳動(dòng)部件的擺動(dòng)角度和擺動(dòng)位置,以實(shí)現(xiàn)對復(fù)合濾棒進(jìn)行接收、變速傳遞、轉(zhuǎn)換的功能,輪廓面的精度直接影響傳動(dòng)部件各個(gè)動(dòng)作的精準(zhǔn)與否
加工難點(diǎn):無圖紙,無模型,加工所用的尺寸、材質(zhì)等基礎(chǔ)的技術(shù)數(shù)據(jù),無從得知;環(huán)槽銑削加工時(shí),由于淬火硬度高,需使用專用刀具
凸輪是河南許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司ZL41復(fù)合濾棒成型機(jī)組上的一種核心零件,主要依靠進(jìn)口。它為模數(shù)件,共有5種規(guī)格,其中常用規(guī)格有3種,能夠滿足公司90%以上ZL41機(jī)型的使用要求。
2018年8月,機(jī)加分廠副廠長王曉勇掛帥,成立了由技術(shù)分中心、生產(chǎn)技術(shù)部、生產(chǎn)中心、質(zhì)量檢驗(yàn)部等相關(guān)部門組成的聯(lián)合攻關(guān)小組,決定自主加工,解決進(jìn)口件供貨周期長、采購成本高的問題。
可是,凸輪沒有圖紙,也沒有模型,零件的尺寸、材質(zhì)等基本線索都無從知道,談何自主加工?
“采用逆向工程來攻關(guān)!”這是小組成員王曉勇、王紅賓、謝陽陽在討論后,能想到的最佳方案,即對目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析及研究,從而演繹得出圖紙、處理流程等,最終制作出國產(chǎn)化零部件。
零件測繪是第一步。王紅賓、謝陽陽把進(jìn)口件拿到公司三坐標(biāo)檢測室進(jìn)行測繪。由于公司三坐標(biāo)測量儀沒有連續(xù)掃描功能,只能采用取點(diǎn)測量的方法來檢測,也就是在凸輪輪廓面上每隔2毫米取一個(gè)離散點(diǎn),共取了200多個(gè)。等到把耗時(shí)四個(gè)多小時(shí)得出的測量結(jié)果傳輸?shù)诫娔X里,導(dǎo)入到CAM軟件后,做出來的輪廓呈樣條狀,精度明顯不高,與實(shí)際零件尺寸相比誤差較大,不能使用。
凸輪輪廓面的精準(zhǔn)測量是實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的首要條件,沒有它后續(xù)工作無法展開,必須想方設(shè)法得到。王紅賓想到一位朋友的工廠里也有三坐標(biāo)測量儀,決定去試試!結(jié)果令人欣喜:得出的數(shù)據(jù)與零件的實(shí)際尺寸誤差在0.005mm左右。設(shè)計(jì)人員劉健把掃描測量結(jié)果(凸輪的輪廓樣條線數(shù)據(jù))導(dǎo)入Pro/E軟件,生成的三維模型圖看上去和公司現(xiàn)有的進(jìn)口件一模一樣。
測繪成功,但凸輪使用的是什么材質(zhì)、什么熱處理方式呢?這是第二步需要獲取的信息。
小組成員、熱處理技術(shù)員黃曉芳選取5個(gè)檢測點(diǎn),得出凸輪的平均硬度是HRC61.68;化驗(yàn)室的檢驗(yàn)員使用化學(xué)元素檢測儀,測出進(jìn)口件凸輪的主要成分及其含量。設(shè)計(jì)人員袁保證與工藝人員孫萬杰經(jīng)過分析研究凸輪的硬度與化學(xué)成分,參考公司的常用材質(zhì),得出結(jié)論:進(jìn)口件所用到的材質(zhì)是Cr12MoV,所用的熱處理方式為真空淬火。
有了完整的二維工程圖紙,孫萬杰以最快的速度設(shè)計(jì)出了凸輪加工工藝規(guī)程。
至此,“下鍋”所用的“原料”終于準(zhǔn)備齊全。
2018年8月31日,凸輪零件的圖紙、工藝及毛坯到達(dá)機(jī)加車間,凸輪零件的自主加工正式開始。設(shè)計(jì)人員、工藝人員、技術(shù)人員全程跟進(jìn),零件的進(jìn)展情況隨時(shí)通報(bào),遇到難題及時(shí)解決,相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密配合。大家竭盡全力,克服了真空淬火、線切割等特殊工序的特殊困難,于2018年9月14日完成了凸輪零件的所有加工道序。經(jīng)過與進(jìn)口凸輪的檢測對比,自制的凸輪完全合格!
此次凸輪攻關(guān),不僅成功打破了凸輪零件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的困局,還為公司ZL41復(fù)合濾棒成型機(jī)組變?yōu)V段比改制提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障,更重要的是打破了傳統(tǒng)的攻關(guān)思維模式,為凸輪零件及其類似零件的技術(shù)攻關(guān)提供了使用“逆向工程”的經(jīng)驗(yàn)。
以此為基礎(chǔ),攻關(guān)小組再接再厲,完成了另外兩種凸輪的進(jìn)口件國產(chǎn)化工作。截至2019年7月,公司3種常用規(guī)格的凸輪零件完全實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)。