機械加工過程中減少假廢品的措施

胡傳松　鮑家定

摘要:對于機械零件加工過程中常出現的假廢品現象進行了較為細致的分析,提出了判別和減少假廢品的方和措施,對于保證加工精度、降低成本有一定實用價值。

關鍵詞:工藝尺寸鏈;假廢品;精度

前言

在機械加工過程中,經常會出現按工藝尺寸鏈換算后的工序尺寸進行檢驗超差的零件在實測各組成環尺寸后仍為合格品的現象--即假廢品現象。假廢品的出現增加了加工成本。減少假廢品成為一個重要的工藝問題。

1 假廢品產生的原因

在單件小批量生產中,零件的尺寸是工人直接試切加工得到的,無需進行尺寸換算。但是在成批、大量生產時,為提高生產效率,多是按調整法加工。在機械加工過程中常會遇到按設計尺寸無法測量的情況,此時就必須通過測量其它相關尺寸來間接保證設計要求,即需進行工藝尺寸鏈的換算。

圖1(a)所示為一機床主軸箱體,箱體中I軸和II軸軸承孔中心距為127±0.07mm,在加工過程中該尺寸不便直接測量,常采用游標卡尺直接測量兩孔內側或外側母線之間距離來間接保證中心距要求。

現擬采用內卡測量兩孔內側母線之間距離,其尺寸為L3。已知II軸孔直徑為

￠650+0.030mm,I軸孔直徑為￠80 mm。圖1(b)為尺寸鏈圖,其中L0為設計尺寸,是最后得到且為間接保證因此為封閉環。L1=40mm L2=32.5mm, L3為待求測量尺寸。按極值法求得工序尺寸L3為54.5 , 公差為0.114mm比設計尺寸公差值0.14mm減小了0.026 mm。零件加工后若測量尺寸落在54.553～54.459mm之間,則按工序尺寸判為合格,若超出54.553～54.459mm之間則判定為廢品。

上述認定廢品的依據是經尺寸換算后公差帶縮小的工序尺寸,但按該計算結果超差的工件卻不一定都是廢品。本例中,如兩孔的直徑都為公差的上限,即半徑尺寸分別為 L1'=32.515mm、L2'=40.002mm則L3的尺寸可以做成L3=54.5-0.087mm,此時此時L0=L1+L2+L3=126.93mm恰好是中心距設計尺寸的下限尺寸。這就是工序上報廢而實際仍合格的“假廢品”現象。

可見,產生“假廢品”的原因在于測量基準與設計基準不重合需要進行工序尺寸的換算,而通常使用的換算方法大多為極值法——即按照尺寸鏈中組成環的極限尺寸進行計算,而實際加工一披零件時其實際尺寸符合正態分布,只有少數零件尺寸接近最大或最小值。從而會出現尺寸鏈中某一組成環的超差可能被其它組成環所補償,使設計尺寸仍然合格。

2 減少假廢品的措施

⑴ 盡量滿足基準重合原則。從零件的結構工藝性上著手充分考慮其在加工過程中定位、夾緊的特點避免因基準不重合而換算工序尺寸去加工測量。⑵在無法滿足基準重合的條件下,一方面要盡可能提高各組成環尺寸的加工精度;另一方面要預先判定假廢品區域范圍。經常使用的用誤差補償來確定假廢品區域范圍的方法較為煩瑣。現介召一種簡便方法,即將工序尺寸作為封閉環用極植法求出工序尺寸的偏差范圍,其超出合格品部分的即為假廢品區域。本例中,若加工后工序尺寸L3在合格品區(1)如圖2,則尺寸L0肯定滿足設計要求;若L3在假廢品區域就必須復測各組成環L1、L2實際尺寸檢驗L0是否合格;若L3超出假廢品區域則肯定是廢品。

3 結論

在測量基準和設計基準不重合時,按工序尺寸鏈換算后的工序尺寸加工測量就可能出現假廢品現象。減少假廢品的方法是首先盡可能滿足基準重合,在基準不重合情況下要在通過尺寸鏈換算求出工序尺寸后,再以其為封閉環求出偏差范圍,兩次求出的尺寸范圍重疊部分即為合格品區域,超出部分為假廢品區。當工序尺寸出現在假廢品區時,必須測量各組成環實際尺寸以判別是否真為廢品以免誤檢。

參考文獻

[1]王先逵.機械制造工藝學.北京:機械工業出版社,1995.

[2]趙志修.機械制造工藝學.北京:機械工業出版社,2000.

作者簡介:胡傳松(1982一),男,安徽太湖人,合肥通用職業技術學院教師,合肥工業大學在讀碩士研究生,主要從事機械制造及自動化、數控技術等方面教學和研究工作。