解決圓弧插補銑精銑內孔不穩定問題

■神龍汽車有限公司（湖北襄陽 441004）劉 輝 楊衛國 楊明坤 尹吉春

COMAU—URANE25以高精度、高運行速度和低故障率，越來越得到用戶的信賴。2006年，我公司開始引進BE變速箱生產技術。為了保證產品質量，我公司生產的BE離合器殼體總成以及變速箱殼體開始采用COMAU—URANE25加工中心加工。

1.問題介紹

我公司離殼器殼體總成由半殼、離殼通過4個固定螺栓組成（見圖1）。近期，加工離合器殼體總成的加工中心（簡稱X F1253）出現異常問題：加工111#孔徑不穩定，出現超差現象。該孔加工先用鏜刀粗鏜孔，再用銑刀圓弧插補（G3）方式精銑內孔，孔徑一直穩定在（φ63.025±0.005）mm（要求φ63.01～φ63.04mm），而這次問題的現象是加工過程中加工孔徑波動大：在φ63.067～φ63.004mm之間波動。

圖1

2.問題分析

針對此問題，由工藝、維修和生產車間成立問題分析小組，列舉了可能存在的幾個問題，并針對這些問題展開行動：

（1）根據現場孔徑檢測值，發現在X、Y方向均有波動，結合以前的維修經驗，判斷驅動器出現問題，先后更換X、Y軸驅動器后，問題現象未消除。

（2）判斷夾具壓力是否穩定。工件在夾緊后，通過夾具測壓口用壓力表進行壓力檢測為5MPa，理論上該壓力要一直維持直到加工完成，工件松開為止。而在實際檢測過程中，該壓力在3min內由5MPa降到0MPa，存在泄壓情況。更換單向閥后，測量10min，壓力維持在5MPa，壓力正常，試切零件，首件孔徑合格，試切第二件零件，孔徑超差，問題依舊。

（3）檢查前道工序擰緊機擰緊扳手的擰緊力矩是否符合要求。通過阿特拉斯轉矩檢測儀對4個擰緊扳手、每個扳手進行5組擰緊力矩數據對比，結果均合格（見附表）。另外，考慮到有同樣設備XF1260與XF1253加工同一工序，而XF1260加工結果合格穩定，排除擰緊問題。

5組擰緊力矩數據對比表

（4）檢查X、Y軸直線導軌表面未出現劃傷，導軌完好；在上述工作開展的同時，我們針對XF1253加工111#孔大的、孔小的和孔合格的零件各取一件（共3件），XF1260正常件取一件，通過圓度儀進行圓度分析，通過對圓度儀測量結果進行分析，可以得出一個結論：Y軸有異常（見圖2）。

圖2

3.問題處理

針對Y軸，制定下列措施：

（1）檢查Y軸平衡氣缸壓力是否正常。壓力在4.5MPa，同時NC斷電后未出現Y軸上移或下降情況，壓力正常；問題依舊。

（2）確認Y軸光柵尺是否正常。更換Y軸光柵尺，以及后續的更換光柵尺電纜，問題依舊。

（3）檢查機床運動精度是否正常。用COMAU專用精度檢查工具BALLBAR（具體使用方法可參見《Ballbar球桿分析儀的擴展應用》），對設備精度進行檢查：通過對圓弧插補的軌跡進行模擬，發現在Y軸方向有0.25mm的橢圓，最終檢查發現Y軸導軌滑塊有0.05mm的間隙，更換導軌后加工首件合格，繼續加工，連續加工合格。進行30件能力測試，能力合格，CAM達到2.96，CAP達到2.98，CPA達到2.87（要求CAM≥1.33，CAP≥1.33，CPK＞1.1），問題解決（見圖3）。

圖3

4.結語

COMAU—URANE25加工中心X、Y和Z軸的位置均由（絕對式）直線光柵尺測量，其中，X軸（X1、X2）由兩套光柵尺分別測量（便于同步調節）。精度相當高，一旦X、Y和Z精度有問題都會報警，因此錯誤地以為機床精度沒有問題，忽略了精度檢查，導致處理該問題用了近6天時間。針對 COMAU—URANE25類似的加工質量問題，如果設備具有精度檢測工具BALLBAR，應首先用精度檢測工具BALLBAR對設備精度進行檢測，先保證設備精度沒有問題，再根據檢測結果進行準確分析和判斷，能更好、更快地解決質量問題，避免走彎路。