鋁合金加工小結.doc

鋁合金加工小結1 項目實施1.1前期準備1.1.1方案策劃1.1.1.1 概述在2004年鐵道部關于200EMU項目招標采購工作中，我公司一舉中標，獲得三包六十列，共480輛的訂單。此項目與川崎合作完成。200EMU是在川崎2000年生產(chǎn)的E2-1000系動車組的基礎上稍加改動完成的，車體結構主要采用鋁合金材料。鋁合金車體的制造在我公司尚屬首次，為能順利完成200EMU車體的技術準備及試制，工藝部門參考E2-1000原型車，編制了200EMU車體工藝方案，使200EMU車體生產(chǎn)的工藝準備工作全面啟動起來，在200EMU產(chǎn)品圖紙設計完成之后，又下達了200EMU車體補充工藝方案。1.1.1.2 車體結構及主要技術參數(shù)200EMU為動力分散交流傳動式，每列由4輛動車和4輛拖車組成，可以單列運行，也可以兩列聯(lián)掛運行，每列載客人數(shù)：兩列聯(lián)掛時1220人，單列610人。編組情況如下： 四方編號：T1+M1+M2+T2+T3+M3+M4+T4 川崎編號：T1c+M2+M1+T2+T1k+M2+M1s+T2c 生產(chǎn)順序： 一位端朝東車體結構特點車體結構是由底架、側墻、車頂、端墻、司機室等各大部件組成的整體承載焊接結構；車體可分為頭車車體和中間車體兩種形式；兩頭車車體結構基本相同，各中間車體結構也大致相同，都采用大型中空鋁合金擠壓型材焊接而成；一列車具體分為七種不同車體結構，其中號車與號車車體結構基本相同。底架為框架結構，上面鋪設地板，底架橫梁材質為A7N01S-T5，底架邊梁、底架地板材質為A6N01S-T5，兩種材料均為熱處理強化鋁合金；側墻為雙面擠壓型材，材質為A6N01S-T5；車頂為雙面擠壓型材，材質為A6N01S-T5； 端墻為板梁結構，外板材質為A5083P-O，梁柱材質為A6N01S-T5、A7N01S-T5兩種；司機室為板梁結構，外板為A5083P-O，板梁為A5083P-O，A7N01S-T51.1.1.3定置及運輸1.1.1.3.1鋁合金車體的下料、加工原則上封閉在2號、3號廠房內；鋁合金車體底架、端部底架、側墻、車頂、端墻、總組裝封閉在5號、6號廠房內；司機室外板成型、司機室組焊在4號廠房內。廠房總體布置如下圖。1.1.1.3.2加工班組列表：序號班組名稱設備名稱作業(yè)內容車間胎位編號1備料班10開卷機不銹鋼鋼板開卷1012激光切割機激光切割1023數(shù)控剪機6*4000剪切1034平板機鋼板、鋁板校平、校直1045數(shù)控轉塔沖床數(shù)控沖切1056100T沖床模具沖切、成型1067搖臂鉆床Z35鉆孔1078攻絲機攻絲1089卷壓班1140T折彎機折彎成型11110320T折彎機折彎成型11211500T折彎機折彎成型11312100T油壓機壓型11413雙向壓力機模具成型11514數(shù)控卷床卷壓成型11615立式鋸床鋸切11716200T油壓機模具成型11817彎梁班12錘壓機錘壓成型12118數(shù)控拉彎機彎梁拉彎12219彎梁沖孔切頭胎位彎梁沖孔、切頭12320彎梁調修胎位彎梁調修12421手彎班13手工彎曲成型130序號班組名稱設備名稱作業(yè)內容車間胎位編號1板材成型班203M數(shù)控剪板機鋁合金板材切斷2012直角剪板機鋁合金板材切斷2023倒角機薄板開坡口2034鉆床鉆孔加工2045錘壓機特殊錘壓成型2056鋸切班21圓鋸型材、板材切斷2117數(shù)控圓鋸型材、板材切斷2128帶鋸機型材、板材切斷2139加工中心22立式數(shù)控加工中心小件加工22110多工序數(shù)控加工中心中長度工件加工222113M8M數(shù)控加工中心中長度工件加工2231227M數(shù)控加工中心通長型材加工2241360M數(shù)控加工中心側墻整體加工22514手工加工23手工加工坡口、打磨等2301.1.1.3.3班組基本配置序號名 稱備 注1固定料架用于小件材料存放2托盤料架用于長大型材的存放3懸臂料架用于中長度型材的存放4工具柜各種工具存放5資料柜各種工藝文件、檢驗文件、通知等存放6固定白板班組平面布置、班組管理信息7翻轉白板圖紙張貼、文件資料的學習8鋼絲繩、吊帶存放架用于鋼絲繩、吊帶等的存放9垃圾箱生活垃圾的存放10鋁屑箱用于可回收鋁屑的存放1.1.1.3.4運輸方式 5號、6號廠房之間的大部件運輸通過兩廠房之間的橫向通道采用電動平車運輸。 2、3號、4號廠房之間使用兩廠房之間的橫向通道采用電動平車或叉車運輸。 4號、6號廠房之間采用膠輪運輸車運輸。 3號、5號廠房之間和3號、6號之間采用膠輪運輸車或叉車運輸。 同一廠房內零件、部件通過天車、天地軌、部件運輸小車或叉車運輸。 車體完工后通過車體運輸車運往客車卸車胎位1.1.1.4加工工藝周期鋁合金車體試制過程中涉及設計驗證和工藝驗證，各大部件首件需進行鑒定，因此試制周期較批量生產(chǎn)周期長三天，詳細見下表：車 型頭 車中間車輛施工內容施工單位試制周 期（天）批量生產(chǎn)周期（天）施工單位試制周 期（天）批量生產(chǎn)周期（天）車體下料、加工T2522T23221.1.2技術轉讓（包括資料的提交、接收、轉化、技術服務、川崎培訓等）1.1.2.1加工工藝布局1.1.2.1.1川崎的加工廠房平面布置圖川崎的加工設備性能及加工工件雙頭27M龍門銑床：設備有兩個銑頭，可加工對稱工件，不能加工相同工件。車體中的底架邊梁和側墻通長板大多為對稱件，所以，該設備大大提高了生產(chǎn)效率。工作臺由兩部分組成，單面寬約1M，中間有0.4M的隔離帶，隔離帶中間有鋁屑吸收裝置。設備具有兩個刀庫，使用BT40刀柄，主軸功率為7.5KW。主要用于加工車體鋼結構中的通長板，如：底架邊梁、頂棚通長板、側墻通長板等。當設備加工能力不滿時，川崎也用于中長度型材的加工，因設備功率較小，工作臺較窄，不使用于鋁板的加工。設備自身攜帶圓鋸，用于切斷使用。24小時工作。單頭27M龍門銑床：設備有一個銑頭，工作臺由兩部分組成，工作臺寬約1M，設備具有一個刀庫，使用BT40刀柄，主軸功率為7.5KW。主要用于加工車體鋼結構中的通長板，如：底架邊梁、頂棚通長板、側墻通長板等。當設備加工能力不滿時，川崎也用于中長度型材的加工，因設備功率較小，工作臺較窄，不使用于鋁板的加工。設備自身攜帶圓鋸，用于切斷使用。24小時工作。 短料加工立式銑床：單頭，工作臺移動，主要用于短料的加工。工作臺上面加裝了臺式虎鉗，用于工件的夾裝和定位，大大的提高了工作的效率。1.1.2.1.2四方加工車間平面布置圖還包括一臺60M雙工位龍門銑床，用于側墻的整體加工，布置在 6號廠房。我公司設備性能及加工工件60M數(shù)控龍門銑 廠家：德國FOOKE，主軸形式為五軸，可加工最大工件尺寸28300*3200*1620，數(shù)控系統(tǒng)為西門子Sinumerik840D控制系統(tǒng)，攜帶自動換刀系統(tǒng)，刀庫容量為14把。現(xiàn)已到廠。機床分為兩個工位，可加工工件長度為30M，刀柄形式為HSK100，帶圓盤鋸，將圓鋸以刀具的形式夾裝到主軸上，鋸片的最大切割深度為160mm。設備攜帶主要用于側墻的整體加工。工裝采用德國工裝的基礎上采用日本的整體加工工裝相互結合，具有通用性強造價低的優(yōu)點。主要用于側墻的整體加工。在整體加工只加工窗口、L形筋板、4.1的小孔，構成窗口的兩塊板兩頭30尺寸提前用曲線鋸切裝置加工、為焊接保留的連接要采用人工去除的前提下，才能滿足生產(chǎn)需要。雙銑頭龍門加工中心 產(chǎn)地：日本菊川鐵工所，數(shù)量為2臺，橫梁上裝有雙銑頭，三軸聯(lián)動，一次裝夾可同時加工兩件（相同或對稱）工件，尺寸為26000*800*500的三面加工。單軸加工時，Y軸行程大于1600mm。主軸最高轉速為12000轉/分，工作臺尺寸為27000*2000。配置兩個刀庫，刀庫容量均為16把，刀柄形式為BT50。具有自動排屑裝置和工件測量系統(tǒng)。控制系統(tǒng)為FANUC160i。該設備主要考慮通長型材的加工。主要承擔車體底架上下邊梁、車頂通長板、側墻通常板、長地板等長大件加工。要達到能力，需要每天加工10條上下邊梁，時間5小時/2條；40條車頂通長板、側墻通常板、長地板，時間2.5小時/2條。按三班制，設備負荷率：（10x5/2+40x2.5/2）/24=180%。建議采取使用上下邊梁整體加工工裝、車頂通長板、側墻通常板曲面定位塊等，減少裝夾輔助作業(yè)時間；對加工內容簡單的車頂、側墻通長板，采用人工鋸切、打磨的方式,通過新制曲線鋸切裝置實現(xiàn)。數(shù)控龍門銑床3M*8M一臺 設備廠家：意大利英賽貝拉爾蒂機床公司，加工區(qū)域8000*3300*1220，主軸形式為五軸，工作臺尺寸為8000*3000，數(shù)控系統(tǒng)為西門子840D。轉盤式刀庫容量為20把，刀柄形式為HSK100A。該機床適用于大于10mm厚度板材和型材的加工，主要考慮加工枕梁。主要承擔牽引梁、枕梁、橫框等加工，數(shù)量10條/臺，加工時間2.5小時/根。能力不足。目前枕梁整體加工也在此進行，數(shù)量2組/臺，加工時間7小時/組。交換工作臺加工中心兩臺 設備廠家：意大利英賽貝拉爾蒂機床公司，X、Y、Z軸行程為4300*1500*700，工作臺尺寸為3700*1250，數(shù)控系統(tǒng)為西門子840D，轉盤式刀庫容量為20把，刀柄形式為HSK100A。1臺主要承擔8mm及以上厚板下料加工，基本可滿足能力需求（三班制）。另1臺主要承擔橫梁加工，橫梁數(shù)量24根/臺，加工時間45分/根。立式加工中心四臺 設備廠家：英國辛辛那提，機床加工范圍：X3700mm，Y815mm，Z800mm。主軸轉速：0-12000轉/分，主軸形式：三軸。工作臺尺寸：4300*815，行程：X3700mm，Y815mm，Z800mm?？稍O置雙工作區(qū)域。刀庫容量為36把，刀柄形式為HSK100A。主要加工工件為各種中小型材，板材。 加工人員配置：順號設備名稱主要加工部件數(shù)量班次操作人員1雙銑頭龍門加工中心（27m）側梁、側墻板、車頂板23122雙工位龍門銑床（60m）側梁、側墻板、車頂板1363立式加工中心（4x0.8m）側墻板、橫梁、中梁、端梁、枕梁、地板43124數(shù)控龍門銑床（3x8m）橫梁1365交換工作臺加工中心 （1.25m x 4m）厚板加工（包括補強等）、側墻板、橫梁2312合計15共48人1.1.3技術引進的消化吸收1.1.3.1加工工藝鋁合金車體加工為高速銑削加工高速銑削一般采用高的銑削速度，適當?shù)倪M給量，小的徑向和軸向銑削深度，銑削時，大量的銑削熱被切屑帶走，因此，工件的表面溫度較低。隨著銑削速度的提高，銑削力略有下降，表面質量提高，加工生產(chǎn)率隨之增加。但在高速加工范圍內，隨銑削速度的提高會加劇刀具的磨損。由于主軸轉速很高，切削液難以注入加工區(qū)，通常采用油霧冷卻或水霧冷卻方法。下圖所示為銑削速度對加工性能的影響。高速銑削機床是高速切削應用的基本條件 高速銑削要獲得良好的應用效果，必須將高性能的高速銑削機床、與工件材料相適應的刀具和對于具體加工對象最佳的加工工藝技術相結合。刀柄結構HSK 刀柄示意圖刀柄夾頭形式 當機床最高轉速達到12000 轉/分時，通常需要采用HSK 高速銑刀刀柄，或其它種類的短柄刀桿如日本BBT。HSK刀柄為過定位結構，提供與機床標準聯(lián)結，在機床拉力作用下，保證刀桿短錐和端面與機床緊密配合。刀柄夾緊刀具的方式主要有側固式、彈性夾緊式等。鋁合金材料的加工有別于普通碳鋼，鋁合金材料硬度低，粘性大，切削容易，但塑性變形大，特別是型材，需要高速設備，采用高速強力切削來提高效率、減少塑性變形，避免出現(xiàn)薄臂處切不斷而撕裂現(xiàn)象。同時由于鋁合金材料比較軟，進行鋸切加工和人工打磨的工序非常多，噪音大、粉塵多，作好防護是必須的。在200EMU鋁合金車體中，左、右側墻加工量大，并且特別適合整體加工工藝，我們在FOOKE龍門銑床的一個工位干左側墻，另一個干右側墻，可以最大限度發(fā)揮機床的優(yōu)勢。車頂板加工量小，底架的加工量大部分在焊前，我們又只有一臺整體加工設備，所以，不采用整體加工。中、小型加工中心，都不帶鋸頭，所以許多的工件長度尺寸都需要在圓鋸或單面鋸上完成。底架枕梁需要焊后加工，目前，在38米數(shù)控龍門加工中心上只銑削5個平面，鏜3組大孔，并給所有螺紋孔、光孔鉆中心孔定位；其余鉆擴孔、攻絲等工序分流在轉向架分廠的大鉆上進行。門角鐵的形狀復雜，加工難度大，現(xiàn)在機械廠立式加工中心加工，并已聯(lián)系外協(xié)加工，外協(xié)單位為青島金江源有限公司，現(xiàn)在已加工完成2件，并于11月26日鑒定合格，隨后進行剩余22件的加工，加工完成后，在進行鑒定，計劃在12月5日前完成。按川崎模式建立的工藝設計平臺，幫助我們在較短的時間內形成了工藝準備必須的軟件資源。通過到川崎的培訓，我們轉化了下料加工方面的通用技術標準，轉化下料加工工序卡片（川崎的部品表）三千多張，并編寫了八百多種工件的NC加工程序。但在工藝文件的轉化方面，我們參照川崎提供的資料進行了轉化，最初的轉化基本上是使語言變通順而已，沒有過多的添加文字。由于部品表川崎提供了日文版，沒有進行翻譯，因此在生產(chǎn)時發(fā)生了中梁眼孔鉆錯的情況。坡口等信息的表達 川崎對于焊縫坡口、倒角等有著自己的內部標準，設計時使用簡寫代號即可表達清楚，四方沿用川崎方式，例如：標準坡口時，在加工地方用正代替川崎“”表示正面開標準坡口（1余55），用反代替川崎“”表示背面開標準坡口（1余55）。編制加工尺寸精度標準 圖紙尺寸上沒有尺寸公差的，按以下規(guī)定執(zhí)行：標有標記的執(zhí)行下表中對應的值，無任何標識的執(zhí)行下表中無對應的值。各加工中心執(zhí)行下表中對應的值。 專檢頻次： 首件、末件和每隔10個確認一次。長度精度（mm） 表示高精度的部位300以下300100010003000無 0.30.50.51.00.51.53000500050001000010000以上無0.82.01.02.51.53.0切邊尺寸（mm）A20以下20.1以上無00.501.001.0 01.5B100以下100.1以上無00.501.501.002.0孔徑（mm）a公差3以下-0.05 0.25316-0.10.256.112-0.10.2512125-0.10.525.180-0.20.5孔間距（mm）P無300以下300.110001000.120002000.150005000.11000010000以上0.60.81.21.62.02.50.30.40.61.01.21.5枕梁加工裝夾前確定兩組對枕梁的定位面，按照程序中所要求的方式定位。具體見下圖。夾緊后測量兩枕梁定位面的間距，要求兩端距離相同，如不滿足要求進行調整直到滿足加工要求方可進行加工。測量兩根枕梁的寬度，以靠近坐標原點的端面為準。建立工件坐標系。每次安裝工件需要對X軸、Y軸、Z軸重新測量。加工前按照圖紙確認程序無問題后方可加工。板材加工按照生產(chǎn)計劃調出相應的加工程序。確定要加工板材的規(guī)格、材料。確認程序無誤后加工。橫梁加工按照要求裝夾橫梁，具體見下圖建立工件坐標系。每次安裝工件需要對X軸、Y軸、Z軸重新測量。按照圖紙檢查程序，確認正確后開始加工。按照EMU200鋁合金車體每日2輛的生產(chǎn)綱領，綜合平衡四方公司的加工能力，負責與山東叢林中德車體系統(tǒng)工程有限公司簽訂委托牽引梁（4件/輛）和橫梁（21件/輛）加工技術協(xié)議，現(xiàn)已完成首件加工及鑒定，進行批量加工，保證了公司的EMU200生產(chǎn)要求。BSP不銹鋼枕梁加工：合理進行了工藝分析，實現(xiàn)1輛/天不銹鋼車體枕梁加工能力的瓶頸是枕梁兩端的加工，機械廠的兩臺斯柯達和2臺落地鏜可用于BSP不銹鋼枕梁的加工，鑒于還要承擔轉向架構架的加工，但要實現(xiàn) 1輛/天（或2個/天），設備能力明顯不足。經(jīng)過設備能力考察，與山東春風機械有限公司簽訂委托BSP不銹鋼枕梁加工技術協(xié)議。廣州地鐵長大型材（底架模塊）加工： 前期已組織完成各長大型材（底架模塊）件的數(shù)控程序編制，現(xiàn)正進行首件加工驗證。北京地鐵加工：參加北京地鐵工藝方案評審，提出機械廠承擔枕梁加工工藝及所需刀具，作好了加工前技術準備。1.1.3.2刀具方面 我們很多設備都是歐洲生產(chǎn)的，設備附帶的刀具有許多為硬質合金材料，川崎的專家堅持應該使用高速鋼刀具，我們向他們解釋歐洲的鋁合金加工刀具更多的采用硬質合金刀具，可他們認為特殊高速鋼刀具才是最合適的。實際的切削試驗表明：硬質合金刀具很容易蹦刃，加上價格又高，使用成本遠高于他們使用的高鎢高速鋼刀具。在川崎的指導下我們提出了加工刀具明細（見下表）。刀具材料及規(guī)格 鋁合金型材所用高速銑削刀具材料為高速鋼。 200EMU車體加工通用刀具具名細1（紅色部分為大量使用刀具）種類樣式外徑（mm）刀刃長（mm）全長（mm）備注鋸片銑刀75厚3mm100厚3mm125厚3mm立銑刀雙刃6雙刃101870雙刃11雙刃12單刃2030110單刃2060160單刃205R301105R指刃前端角半徑為R5雙刃2010R30110雙刃302.5R55125雙刃305R55125雙刃3015R55125雙刃2636125單刃16鉆頭6.69.911131418坡口銑刀30o坡口銑刀下端直徑和刀柄均為20mm，刃高2530mm35o50o55o60o內R銑刀雙刃195R200EMU車體枕梁組成加工刀具名細2序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1銑刀盤2001個2機夾刀片配200銑刀盤30片3刀柄HSK100A （配200銑刀盤）14刀盤接桿配200銑刀盤15螺旋支撐高度80-120，最大外徑608平頭6螺旋支撐高度170-230，最大外徑1606平頭7劃線搞針高度50028劃線搞針高度100029鋼板直尺300 / 500 / 1000各210樣沖211小錘212墊塊高200寬200長3004200EMU車體門角鐵加工刀具名細3序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備 注1強力夾頭BT40-MLC32-90兩套2兩種規(guī)格球刀，一種粗加工，一種精加工。2球刀C20-BR10-160L2球刀C32-BR16-200L23筒夾C32-2044刀片P3204-D20 WMG40205刀片P3204-D20 WMG40206強力夾頭BT40-ASC32-95一套1一套精加工，一套用于加工倒角等。7D20刀桿219.19-2020.0-10-11018夾套SC32 （620）69刀片219.19-200-MD08 F17M1010ER夾頭BT40-ER32-60一套111D10刀桿R219.19-1210.0-05-085112刀片219.19-100-MD04 F17M1013筒夾ER32 （420）1114鎖刀座BT40鎖刀座其它附件1附件用于裝卸刀具、找正，刀柄可夾普通刀。15刀柄BT40-MTB3-75116刀柄BT40-MTA2-45117尋邊器PM-202切削用量 鋁合金的高速銑削參數(shù)參數(shù)表符號名稱與單位D 刀具直徑 mm v 切削速度v m/min Z 刀具齒數(shù) fz 每齒進給量 mmap 軸向切深 mm ae 徑向切深 mm n 主軸轉速 min-1 vf 進給速度 mm/min加工鋁合金（A7N01）實心材料（厚度大于20）高速銑削參數(shù)參見下表：DZvfzapaenvfmm-m/minmmmmmmmin-1mm/min629000.181.503.00900032408212000.202.004.009000360010212000.222.505.008000392012212000.253.006.008000350716212000.284.008.007000391720212000.305.0010.060003000板材（厚度小于16）加工的刀具加工參數(shù)如下：刀具轉速n進給速度vf切削深度ae10銑刀6000-1500020005-612銑刀6000-1200018005-620銑刀6000-1000015005-730度陂口銑刀1500-2000800-10002-345度陂口銑刀1500-2000800-10002-355度陂口銑刀1500-2000800-10002-360度陂口銑刀1500-2000800-10002-3型材刀具轉速n進給速度vf切削深度ae6.6鉆頭2000Z方向 700-10鉆頭2000Z方向 700-12鉆頭2000Z方向 700-10銑刀4000-600020005-1220銑刀6000-1000018005-1530銑刀800015005-151.1.3.3工裝方面 整體加工工裝日本現(xiàn)在的側墻窗口已經(jīng)采用整體加工，但側墻的其余部分仍然采用先加工后焊接的工藝。即使是只加工窗口，他們也進行了大量的試驗，除了大量分段的實驗品，整體加工在第14組側墻后，才逐漸達到預期要求。由于他們的機床是整體工作臺，并且他們又在整體工作臺上加裝了一塊整體的鑄鐵平臺，所以他們的工裝相對于我們接受的FOOKE工裝結構簡單，造價更低，并且也比較實用。針對我們的機床特點，將兩者結合，采用簡化后的FOOKE橫梁，上面加裝日本的夾緊機構，并借鑒其余機床的臺面結構，在橫梁凸臺上覆蓋鋁板，銑T型槽，制造兩臺位的28組FOOKE工裝。側墻板工裝：自行制造。如圖所示：其它工裝： 在機床工作臺面鋪裝鋁合金板，既可以保護工作臺面，又可以減少工件裝夾時墊塊的調整，增大工件夾緊面積，降低噪音。使用最多的應該是不同長度、寬度、厚度的鋁壓板、墊塊、定位擋塊，以及多種長度的螺栓。對于鼓形斷面的型材，按鼓形斷面制作卡具。還配置了一些F形卡子，螺旋千斤、快速夾緊卡子等。1.1.3.4數(shù)控編程編程原則是盡可能保持恒定的刀具載荷，把進結速率變化降到最低，使程序處理速度最大化。主要方法有：盡可能減少程序塊，提高程序處理速度；在程序段中可加人一些圓弧過渡段，盡可能減少速度的急劇變化；粗加工不是簡單的去除材料，要注意保證本工序和后續(xù)工序加工余量均勻，盡可能減少銑削負荷的變化；多采用分層順銑方式；切入和切出盡量采用連續(xù)的螺旋和圓弧軌跡進行切向進刀，以保證恒定的切削條件；充分利用數(shù)控系統(tǒng)提供的仿真驗證的功能。零件在加工前必須經(jīng)過仿真，驗證：刀位數(shù)據(jù)的正確性；刀具各部位是否與零件發(fā)生干涉；刀具與夾具附件是否發(fā)生碰撞，確保產(chǎn)品質量和操作安全。 1.1.3.4.1 數(shù)控編程常見的工藝問題 在數(shù)控機床編程中，如果忽視一些工藝問題，往往會導致一些意想不到的后果，甚至會造成整個工件報廢。 1.1.3.4.1.1加工路線編排不當引起的過切和少切現(xiàn)象在刀具進人和退出工件時，應注意進刀和退刀的路線，防止刀具和工件干涉而過切或少切，如圖1所示，使用刀具半徑左補償G41或右補償G42，當?shù)毒呓咏ぜ喞獣r，數(shù)控裝置認為是從刀具中心坐標轉變?yōu)榈毒咄鈭A與輪廓相切點為坐標值，若從圖1(a)所示方向進刀會發(fā)生干涉，改為圖1(b)方向進刀則避免過切。加工時數(shù)據(jù)起點與終點不閉合，導致進刀和退刀時刀具位置不重合，造成少切。解決少切的關鍵是使曲線數(shù)據(jù)閉合，為消除刀痕，越過曲線上的實際切入點再退刀。 (a) 圖1 (b) 1.1.3.4.1.2 輪廓銑削時切入切出方向的選擇及刀痕問題 銑削曲線輪廓時直接入刀會引起過切，因此必須采用刀具半徑補償，找到合適的入刀點是關鍵。從曲線入刀點的法線方向入刀，可有效防止曲線的過切，但從法線方向入刀，曲線入刀點易出現(xiàn)一個刀痕，可采用一種近似方式從曲線的切向入刀，如圖2(a)所示，銑削內圓孔時，銑刀從工件中心起刀，向下到B點，從B點開始銑圓，銑刀運動一周銑整圓再到B點，從B點向上退刀到起刀點，由于銑刀在B點停留的時間較長，會在B點產(chǎn)生明顯的刀痕如圖2(b)所示。為避免刀痕，常使用切向切入圓弧和切向切出圓弧，如圖2(c)，切入、切出圓弧半徑小于工件的圓弧半徑。刀具從工件中心起刀沿切入圓弧路線0123 (半徑為R的圓弧)銑削到B點，從B點沿切出圓弧路線240切出，回到工件中心退刀。當銑削外圓凸臺時，使用與圓相切的切入、切出直線段。如圖2(d)所示的切入路線1232；切出路線24，退刀。(a) (b) (d) (c) 另外銑削過程不能有中間停頓，否則由于切削力的變化也會產(chǎn)生刀痕。刀具切人過程一般需要采取較小的進給速度。為提高切削效率，切入時從一個切削層緩慢地進入另一個切削層，比切出后再突然切入要好，這樣可以保證恒定的進給速度。其次，盡最保持一個穩(wěn)定的切削參數(shù)，包括切削速度v、進給量與切削深度的一致性。要盡量提高毛坯的成形精度，使各表面加工余量均勻。1.1.3.5 加工培訓為適應公司200EMU 項目的實施，先后進行了兩次鋁合金數(shù)控加工理論培訓講座，對四十多名數(shù)控操作工進行了資格培訓， 獲得了相應的上崗資質。2 目前完成情況在消化吸收了川崎資料后，在我們技術準備完成后，正式進入投入200公里鋁合金車體的加工階段，目前我們已經(jīng)合格的完成了4列車的側墻整體加工。板件編程以全部結束，共有24個程序，共加工82張鋁板材。材料分別為8mm-A7N01P-T4、10mm-A7N01P-T4、10mm-A5083P-O、12mm-A7N01P-T4、16mm-A7N01P-T4、23mm-A7N01P-T4；型材 目前加工8列車。BSP不銹鋼枕梁加工已完成50多輛。廣州地鐵長大型材（底架模塊）加工首件加工正在進行。3 存在問題3.1就這幾個月加工來看，主要問題集中在工人操作水平有限，部分工人處于學習階段，許多基本加工知識沒有掌握，降低工作效率；其次，工人工作積極性不高，這是目前嚴重影響加工生產(chǎn)進度的原因之一。再有就是一些進廠時間較短的年輕工人，做事過于嚴謹，動手能力弱，這也是由于知識掌握不牢靠導致。三臺意大利設備的故障率也是個急需解決的問題，平均每周都會發(fā)生比較大的故障，導致機床停機。3.2工件打磨質量問題 由于鋁合金型材加工工藝上的特點，使得工件加工完畢后的打磨工作成為一項特別重要的工作。而四方的打磨人員皆為從中介公司臨時雇傭的，上崗前也未有進行專門的培訓，從隸屬關系上來說，四方也無法很好的對此類人員進行管理。這種情況導致了四方無法很好的控制打磨質量，頻頻出現(xiàn)打磨尺寸不夠或者過度的情況，甚至出現(xiàn)過打磨位置錯誤的情況。3.3工件裝夾造成的質量問題 由于車體部分型材截面為R1900mm、R8000mm等弧形結構，致使部分型材需要與工作臺成一定角度斜靠在工作臺面上。型材一面與工作臺接觸，另一側則距離工作臺有20mm的距離。前期加工時，發(fā)現(xiàn)在裝夾過程中，由于操作工沒有按照工藝要求，20mm的裝夾高度沒控制好，導致工件嚴重過切的事故。3.4在加工過程中我們由于加工經(jīng)驗不足遇到了很多技術上的問題，比如走刀路徑不正確、刀具沒有夾緊等等。3.4.1走刀路徑問題窗口加工截面如圖1所示。在圖1上可以看到窗口截面上有很多斜的筋板，因此在加工過程中，不僅要考慮加工窗口，同時要考慮銑掉斜的筋板，如果沒有銑掉斜的筋板，不僅打磨的工作量會增大，而且打磨難度也會很大，同時會導致沒有銑掉的筋板反復摩擦和撞擊銑刀，對銑刀磨損非常大，甚至容易出現(xiàn)銑刀崩刃的情況，這就對加工過程中的刀具路徑要求非常高，我們既要做到盡可能少的磨損刀具，又要將工件加工出圖紙要求的形狀，刀具路徑好的話，可以減少很大的打磨工作量，同時銑刀磨損也小。經(jīng)過多次試驗后，走刀路徑如圖2所示。四個角畫圓的地方主要就是去除斜的筋板留下的余量，以減小打磨的工作量。至于銑削方向，建議采用順銑，原因是順銑的噪音小，銑刀磨損小，加工工件的加工表面質量好。刀具路徑從外觀上看有三圈，主要是由我們的加工圖形決定的，內側的兩圈采用32的銑刀來加工，原因是32的銑刀加工噪音小，進給量大，切削力量大，加工表面質量高。而外圈采用了20的銑刀，主要是因為窗口四個角的尺寸決定的，這樣根據(jù)走刀路徑就完成一個窗口的加工 圖1：窗口加工截面圖 圖2：走刀路徑圖3.4.2刀具脫落問題在開始的試加工時，我遇到了令我難以忘記的一個問題刀具脫落。在開始的加工我們采用的是用彈簧夾套夾緊的20的銑刀，可是由于我們的工件是鋁合金中空型材，這就使加工過程中容易產(chǎn)生振動，而且振動非常強烈，而彈簧夾套的刀具在這一點上正好容易松動，所以在以后的加工中我們都采用了側固式的銑刀，避免的刀具脫落的危險，保證工件的安全。總之，我們現(xiàn)在從事鋁合金車體加工時間還是比較短，遇到的問題還是比較少，需要改進的內容還很多，在以后的工作中我們應該更加努力的現(xiàn)場服務，以便更好的了解產(chǎn)品特性，在滿足生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品的前提下，同時節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。3.5板件 目前板件編程存在的問題如下：板件在最后加工坡口時，由于顫動，導致有時候會撞壞工件，而且加工坡口大幅增加加工總時間，一般增加為2-3倍。3.6型材 雖然型材加工經(jīng)過這么長時間已經(jīng)完全進入正軌，但還是會發(fā)生裝夾錯誤、定位不準確，參數(shù)沒有修改等一些低級錯誤。3.7 總之 200公里鋁合金加工對我們工藝人員來說是個全新的工藝技術，基本上我們手里沒有任何資料可作為參考，日本川崎方面的文檔資料較少。主要集中在部品表，以及部分加工程序。在其他同事去川崎參觀學習的過程中我們發(fā)現(xiàn)，川崎大部分設備并不先進，許多設備比較舊，工裝并不復雜，但相配套的工位器具是非常齊全，通用性強，易安裝。但工人技術水平較高，工作態(tài)度認真?，F(xiàn)有我們需要兩個人完成的加工件，日本一般都是一人完成，這主要是我們的工人技術水平與之還有差距，經(jīng)驗不多造成的。4 經(jīng)驗教訓及建議4.1 這幾年公司是開展了一些創(chuàng)新工作，實踐了一些創(chuàng)新理念，取得了一定的成果，但是，通過引進日本川崎重工的原型車，通過與日本的技術質量標準進行比較，通過與日本專家、工人一起工作，通過學習日本企業(yè)的工作方法和管理方法，我們發(fā)現(xiàn)，我們的創(chuàng)新工作只是基礎工作的完善，我們的創(chuàng)新意識還根本不能適應重大項目推進的要求，我們的創(chuàng)新成果離國際標準相差甚遠。經(jīng)過現(xiàn)階段引進消化吸收再創(chuàng)新工作的實踐，我們也辯證地認為：如果公司沒有近幾年的開拓創(chuàng)新，加大技術改造力度，夯實內部管理基礎，公司根本無法承擔這么重大而艱巨的任務。我對創(chuàng)新工作總的體會與認識：A 沒有創(chuàng)新就難以“自主”，一個國家如此，一個企業(yè)更是如此。B 創(chuàng)新工作是一個復雜的組織管理工作，雖然受著許多外部大環(huán)境的制約，但關鍵還是在內部，看我們能不能下決心革自己的命。C 創(chuàng)新工作的根本是人的觀念創(chuàng)新，人是創(chuàng)新工作的第一要素。D 產(chǎn)品創(chuàng)新是創(chuàng)新之王，企業(yè)的一切創(chuàng)新：技術創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等等必須要做到，企業(yè)才能生產(chǎn)出符合市場要求的、具有核心競爭力的優(yōu)質產(chǎn)品。4.2 關于“人”的問題根本問題隨著200EMU項目的推進，人的問題已成為制約公司進一步發(fā)展的最大障礙。先進的制造技術、工藝裝備都我們可以花錢買，但人的素質是買不來的。先進的產(chǎn)品最終要靠人制造出來的，人的素質如果不能100%與國際標準接軌，制造出來的產(chǎn)品就100%達不到國際標準的要求；通過200EMU嘗試鍛煉消化、300EMU工藝結構優(yōu)化，我們要做到：不但有一流的設備，更有一流的技術隊伍和一流的產(chǎn)品。4.2.1人的觀念由于對新產(chǎn)品的認知不足，我們員工的觀念在全新的產(chǎn)品面前表現(xiàn)出嚴重的不適應。動車組產(chǎn)品相對于我們已經(jīng)習慣的機車產(chǎn)品來講，就如同我們過去用“泥碗”喝水換成了用“玉碗”喝水，但許多員工的認識水平達不到這種程度。 四方的技術人員、操作工人和川崎的專家在工藝推進過程中發(fā)生了激烈的思想觀念的沖突，一是對培訓的目的認識不清：培訓只是為了獲取證書，而不是真正提高技能。二是“尋找”整列進口車的缺陷作為我們降低產(chǎn)品質量標準的依據(jù)。三是施工過程中隨意性較強，善于“創(chuàng)新”，減少必要的施工步驟。例如鋁合金焊接操作工人的培訓，工人認為培訓目的是獲得證書，川崎專家曾一針見血的指出：一旦得到上崗證書和專家確認，四方職工即停止技能訓練。在制造過程中，隨之暴露出許多不重細節(jié)、不重標準、要求不高、隨意性大等不良行為，導致在首列車制造過程中出現(xiàn)不同程度的質量事故車頂板加工錯、焊接試驗用料領錯、整片側墻焊接質量差報廢等等，給公司造成重大經(jīng)濟損失。4.2.2員工的素質新時期新產(chǎn)品，對企業(yè)員工的素質要求賦予了新的內涵，已不再是簡單的吃苦耐勞，講求奉獻，而是要掌握更高的技能，具備更高的業(yè)務能力。通過培訓，認知問題逐步得以解決后，員工整體業(yè)務素質業(yè)務能力不足的問題，造成了公司人力資源頻頻告急，能夠勝任項目要求的管理 、技術、工藝、制造人員嚴重不足，如大部分機加工人員為剛畢業(yè)的高職生和技校生和轉崗培訓人員，焊接也是如此。4.2.3員工的身體素質超常的任務，超常的付出，需要敬業(yè)精神的支撐，更需要良好的身體素質。與外方員工相比，公司員工身體素質的差距，難以保持持續(xù)的良好的工作狀態(tài)，加之多年養(yǎng)成的工作習慣，許多員工不能全神貫注投入工作，效率和效果大打折扣。4.2.4員工的精神面貌員工的自我管理、自我約束意識較差，缺乏一絲不茍和積極主動的敬業(yè)精神和工作激情，導致工作責任心、責任感和質量意識存在較大差距，為此公司積極推進班組建設，已現(xiàn)良好效果。4.2.5關于標準認識的問題沒有技術引進，我們就不會知道與國外先進企業(yè)的差距，就不會知道自己的產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的差距。通過技術引進，通過與川崎原型車的對比，以及外方專家現(xiàn)場培訓和指導，我們深刻認識到自身在工作標準的差距。外方對標準非常高，盡管在我們看來，許多標準已經(jīng)很高，卻作為最低限，實際工作中還要遠遠高于標準。由于沒有將工藝標準視為工作中的法則來執(zhí)行，甚至存在標準的制造者不遵守標準的現(xiàn)象。操作中執(zhí)行工藝標準的隨意性、自以為是、違反工藝紀律的現(xiàn)象時有發(fā)生，導致質量達不到外方要求，給項目執(zhí)行造成被動。開始我們認為有了比川崎更新、更先進的加工設備，再看看鋁合金車體的圖紙，加工比原來機車柴油機、傳動系統(tǒng)精度低的多的鋁型材，不會有什么問題。可是在實際生產(chǎn)中，對標準的把握上處處碰到難題，與川崎的技術標準要求差異很大。比如：側墻門四角加工，我們的第一個產(chǎn)品局部刀痕較深，我們認為反正還要進行表面涂裝，沒什么大事，可以使用，可川崎技術堅持報廢，認為那樣可能形成應力集中，或門密封不嚴造成質量隱患。可另一方面，M4車的下邊梁（長度22米），材料扭曲變形達30多毫米，我們認為不合格，可川崎技術認為