精密叶片锻模下落造成的质量问题控制

李春荣　王培伟　王德国（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司工装制造厂，辽宁 沈阳 110043）

精密叶片锻模下落造成的质量问题控制

李春荣王培伟王德国
（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司工装制造厂，辽宁 沈阳 110043）

精密叶片锻模是锻造叶片的精密模具，由于型面都是三维不规则型面，所以加工时采用的都是数控铣加工，在数控铣加工中经常产生超差，本文结合模具工部加工的具体情况，分析了锻模加工中产生质量问题的原因，并相应的提出了一系列的解决措施，通过现场加工情况证明，这些措施是有效的，对于防止精密叶片锻模的下落起到了积极的保证作用。

叶片锻模；基面；装夹定位；拉直串距；荒精加工

叶片锻模在我工部每年加工的数量都很大，其主要加工工序就是数控铣工序，近些年来叶片锻模的批超数量居高不下，经统计绝大多数的超差都是在数控铣工序造成的。发生最多的问题就是锻模型面下落造成批超，虽然问题出在同一道工序，但其产生的原因却是多种多样的，这些问题与工人的操作手法、数控程序编制的技巧、生产流程都有关。由于这些问题具有典型性，所以我们有必要对造成叶片锻模超差的原因重新进行统计和分析，找出解决问题的方法和措施，从而降低叶片锻模的批超率。

1 叶片锻模下落原因调查

经过了解大部分的锻模荒精加工都是由数控铣加工完成的，因此锻模的下落基本上都发生在数控铣工序，经过与操作者探讨发现，造成锻模下落的原因主要有以下几点：

1.1 图纸表达不完善造成操作者对加工情况不了解。

1.2 毛料拿错。

1.3 基面不垂直引起找正误差。

1.4 刀具使用错误。

1.5 串距错误。

1.6 折刀造成的型面缺损从而引起的下落。

1.7 掉刀造成的型面缺损从而引起的下落。

1.8 荒铣不到位造成精铣量大。

以上为调查的造成锻模下落的几种原因。

2 制定防止叶片锻模下落的措施

通过调查，我们基本摸清了造成叶片锻模下落的几种原因，我们针对每一种原因进行了分析，并制订了一些措施。

2.1 关于图纸不完善的问题。我们会与零件车间进行沟通，要求来图时必须示意出型腔的形状，这样操作者可以直观的看出自己所要加工的零件的大概形状，在加工时自己有一个总体的把握，而且还能避免精铣时上下模拿错。

2.2 关于毛料拿错的问题。为了避免毛料拿错，工段在零件周转时要标清图号和件号，另外工艺人员在施工第一道工序车或刨时，要写明上、下模各高多少，并且要求现场加工时严格按工艺单走。

2.3 关于由于基面不垂直引起找正误差的问题。数控铣操作者在加工之前要校验三个基准面之间的实际垂直度误差，避免以前“只拉直一个基面，在另一基面随便找一点就串距”的情况。

2.4 关于刀具使用错误的问题。刀具使用错误的主要原因在于操作者的责任心不强，现在数控程序单上每个程序都标注所使用的刀具，操作者在开始走刀之前要用卡尺校对刀的直径看是否符合程序要求，把这种做法用制度的形式规定下来，时间长了也就养成了习惯。

2.5 关于串距错误的问题。串距错误也主要是责任心的问题，编程人员在写程序单时一定要核对一下程序给出的加工原点是否与数模中的原点重合，数模的原点是否正确放到了加工坐标系中。操作者加工时每当换完刀时都要抬高Z方向试一下程序，当发现有较大误差时要及时校验。

2.6 关于折刀的问题。（1）对于加工参数我们通过现场固定下来，包含淬火前荒加工、淬火后精加工的进给量、转速。（2）由编程员讨论并优化走刀路线。（3）由于淬火变形引起的精加工余量不均匀的问题，对于大的锻模增加高温回火工序以减少淬火时的变形量，淬火前第一道数控铣时考虑基面留量0.3mm每边，以防止淬火后平磨基面造成型腔余量不均匀。

2.7 关于掉刀的问题。对有问题的刀具夹罐进行统计并更换，规定每种刀具的最小夹持长度，一旦长度伸出不够时或更换新刀或改变加工方法。

2.8 关于榫槽荒铣不到位的问题。要求在编制荒铣程序时榫槽部位要用R3的刀荒铣，现场加工时每一个程序都要走一遍，以便为精铣创造更好的条件。

以上是我们制定的防止叶片锻模下落的一些措施，在接下来的生产中我们按这些方法对加工进行了改进。

3 改进后现场加工情况

我们研讨制定了“防止叶片锻模下落的改进措施”之后，工艺、编程、数控铣等各部门通过班前会的方式进行了传达，要求各相关人员严格遵守。我们也对现场的加工情况进行了跟踪，发现了一些问题。现在现场走的叶片锻模图纸大部分是前一段时间由零件车间设计的，那时我们还没有就图纸问题和零件车间进行沟通，所以有些锻模图纸上还只有锻模外廓而没有型面的投影二维图。为了防止加工时因图纸不清造成错误，编程人员在出具程序单时，在程序单上用手勾画出了锻模型面的草图，这样操作者就能对自己加工的锻模有更多的了解，有助于操作者做出正确的加工决策。现在我们已经与8车间、10车间就图纸问题沟通完成，以后再来新的叶片锻模图纸会将型面示意出来供加工时参考。关于以前上下模毛料拿错的问题，通过现场情况来看我们控制的很好，目前为止没有再发生类似的错误。关于基面不垂直的问题，由于基面不垂直会影响加工时的找正误差，所以现在数控铣在拉直找正时分别对X、Y、Z三个方向基面的垂直度进行校验。以后我们会在平磨工序由检验严格控制基面的垂直度，这样数控铣时就不用再校验基面了，从而会节省数控铣的时间。关于数控加工参数，我们原计划统计一下然后固定下来，但从现场运作情况来看有点行不通，现场不同数控铣床加工参数不同，不同的编程人员编程的习惯不同，甚至是同一台数控铣床上的两个操作者，他们的加工习惯和走刀方式也出现不一样的情况，这些不同很难说谁对谁错，所以加工参数很难固定下来。

从以上现场跟踪情况来看，在某些方面改进效果的效果还是很不错的。到现在为止，改进措施已经执行了三个月，总体效果良好。

[1]肖祥芷，王孝培.模具工程大典第4 卷.冲压模具设计[M].北京：电子工业出版社，2007.

[2]机械设计手册（上、下册）[M].北京：化学工业出版社，1969.

[3]航空机械设计手册[M].北京：国防工业出版社，1975.

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