探究提高零件内花键M值稳定性的方法

探究提高零件内花键M值稳定性的方法
杨更青
【摘要】为解决零件内花键M值不稳定的问题,对影响内花键M值的因素进行分析确认,采取相应措施并进行了试验.结果显示采取措施后,提高了内花键M值稳定性,零件内花键M值成品合格率在98％以上,降低了因M值不合格造成的产品废损.【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2019(034)004
【总页数】3页(P55-57)
【关键词】拉削;内花键M值;稳定性
【作者】杨更青
【作者单位】中国重汽集团大同齿轮有限公司, 山西大同037006
【正文语种】中文
【中图分类】TG806
引言
大同齿轮有限公司为外部工厂加工的一种齿轮，如下图1所示：最初设定的目标合格率为95%以上，而实际合格率仅为40%。

经多次分析研究，所有废品均源于内花键拉削工序。

为达到设定目标值，工作组决定立项改善，采取一系列措施，来提高内花键M值合格率。

图1 零件简图（单位：mm）
1 零件内花键M值现状分析及探测
拉削加工如图2所示。

三个月内通过三批零件的数据采集，确定零件在完成拉削工序后，入口处M值在公差内，出口处M值超下差，具体数据如表1所示。

图2 拉削加工示意图（单位：mm）
表1 改进前内花键M值检测数据表 mm数据采集序号检测方向检测批次第一批第二批第三批第一批第二批第三批检测批次数据采集序号检测方向1拉刀入口端98.06 98.05 98.06拉刀入口端 98.04 98.04 98.04拉刀出口端98.01 98.02 98.03拉刀出口端98.02 98.02 98.02 11 2拉刀入口端 98.05 98.06 98.04拉刀入口端 98.06 98.06 98.05拉刀出口端98.00 98.00 98.00拉刀出口端98.01 98.01 98.01 12 3拉刀入口端 98.05 98.05 98.03拉刀入口端 98.05 98.05 98.05拉刀出口端98.01 98.01 98.01拉刀出口端98.02 98.02 98.02 13 4拉刀入口端 98.06 98.05 98.05拉刀入口端 98.05 98.05 98.04拉刀出口端98.01 98.01 98.02拉刀出口端98.00 98.00 98.00 14 5拉刀入口端 98.06 98.06 98.05拉刀入口端 98.07 98.07 98.07拉刀出口端98.02 98.02 98.02拉刀出口端98.04 98.04 98.04 15 6拉刀入口端 98.04 98.04 98.04拉刀入口端 98.06 98.03 98.03拉刀出口端97.99 97.99 97.99拉刀出口端98.03 98.01 98.01 16 7拉刀入口端 98.06 98.06 98.06拉刀入口端 98.07 98.03 98.05拉刀出口端98.01 98.01 98.01拉刀出口端98.03 97.98 97.98 17 8拉刀入口端 98.05 98.06 98.06拉刀入口端 98.05 98.05 98.05拉刀出口端98.00 98.00 98.00拉刀出口端98.00 98.00 98.00 18 9拉刀入口端98.02 98.03 98.04拉刀入口端 98.06 98.06 98.06拉刀出口端97.98 97.98 97.98拉刀出口端98.03 98.03 98.03拉刀入19 10口端98.06 98.06 98.06拉刀入口端98.05 98.05 98.05拉刀出口端98.01 98.01 98.01拉刀出口端98.02 98.02 98.02 20注：内花键M值要求为98.03～98.10；量棒为Φ4.5
mm±0.002 mm。

通过对60组的数据对比分析发现：拉刀入口端仅有1处超下差，不合格率为
2.5%；在拉刀出口端有45处超下差，不合格率为87.5%。

将上表中三次检测数
据绘制成如图3所示。

图3 内花键M值分布图（第一、二、三批检测）
从图中可以看出：内花键上下存在0.03～0.06的稍度；严重影响后续装配。

2 要因分析
通过对影响内花键M值的鱼骨图分析，找出可能影响零件内花键M值的末端原因，并对末端原因进行了分析。

分析确认结果如表2所示，内花键M值分布如图4所示。

表2 零件内花键M值影响因素分析确认末端原因确认方法确认标准技能培训不够，员工对拉床速度的控制还没有完全掌握培训记录情况是否参与培训记录，且
合格是否有设备操作证证件是否有效现场检验操作过程操作过程是否熟练正常设备存在缺陷，设备CPK仅为1.0设备检验，设备CPK达到1.33设备检验合格，CPK达到1.33设备试车设备试车成功缺乏检验手段增加检验手段，提高检验频
次检验频次由原来的1/5提高到1/3毛坯组织不合格检验毛坯硬度、组织是否合
格是否检验毛坯硬度、组织合格金相检验单是否有效切削液浓度偏低调整切削液
浓度检验切削液浓度是否在工艺范围内拉削方式问题调整拉削方式，更改工艺确认拉削方式是否达到最佳
图4 内花键M值分布图
3 试验过程
经过对毛坯质量和生产设备两方面影响因素的排查，制定了如下措施进行试验：1）对参与该零件加工工序的所有员工进行为期一个月的上岗培训，使员工全面掌握该零件拉花键工序所要注意的事项。

2）设计、制作综合塞规，将所有该零件号的库存产品全部用综合塞规从入、出口两个方向检查一遍，并将通过的和未通过的零件隔离开来。

通过一周的检查工作，库存的3万件零件已全部检查，其中有14 200件不合格品，全部隔离。

3）设计二拉工装，订二拉刀。

将未通过的零件进行二次拉削，保证零件全部能够通过综合塞规。

4）严密监控切削液的浓度，将切削液的浓度控制在合适范围内，彻底清除由于切削液浓度导致的零件缩口现象。

5）优化拉削方法，将原来的工件凸端面定位改成凹端面定位。

将M值较大的入
口端与装配的入口端方向一致（见图5、图6）。

图5 拉削加工图
图6 零件装配图
4 试验结果
经过一年多的试验，零件内花键M值成品合格率在98%以上，具体数据如下页表3所示。

将表3中两次检测数据绘制成如下页图7所示的数据分布图，从图中可以看出内
花键上下稍度≤0.02 mm。

通过以上数据、图表分析可以看出，98%以上的零件内花键M值已在公差要求内，稍度也从0.02～0.06 mm降低到了0～0.02 mm。

表3 改进后内花键M值检测数据表 mm数据采集序号检测方向检测批次数据采集序号检测方向检测批次第四批第五批第四批第五批1 拉刀入口端 98.05 98.04 11 拉刀入口端 98.04 98.04拉刀出口端 98.04 98.03 拉刀出口端 98.04 98.04 2
拉刀入口端 98.05 98.05 12 拉刀入口端 98.06 98.06拉刀出口端 98.04 98.05 拉刀出口端 98.05 98.05 3 拉刀入口端 98.05 98.05 13 拉刀入口端 98.05 98.05拉
刀出口端 98.04 98.04 拉刀出口端 98.05 98.05 4 拉刀入口端 98.05 98.05 14 拉
刀入口端 98.05 98.05拉刀出口端 98.04 98.04 拉刀出口端 98.05 98.05 5 拉刀入口端 98.06 98.06 15 拉刀入口端 98.06 98.06拉刀出口端 98.05 98.06 拉刀出口端 98.04 98.04 6 拉刀入口端 98.04 98.04 16 拉刀入口端 98.04 98.06拉刀出口端 98.02 98.04 拉刀出口端 98.04 98.04 7 拉刀入口端 98.06 98.06 17 拉刀入口端 98.03 98.05拉刀出口端 98.04 98.04 拉刀出口端 98.02 98.05 8 拉刀入口端 98.06 98.06 18 拉刀入口端 98.05 98.05拉刀出口端 98.05 98.05 拉刀出口端98.04 98.04 9 拉刀入口端 98.06 98.06 19 拉刀入口端 98.06 98.06拉刀出口端98.04 98.05 拉刀出口端 98.05 98.05拉刀入口端 98.06 98.06 拉刀入口端 98.05 98.04 1020拉刀出口端 98.05 98.05 拉刀出口端 98.04 98.04注：内花键M值要求为98.03～98.10；量棒为Φ4.5 mm±0.002 mm。

图7 内花键M值分布图（第四、五批检测）
5 结论
零件内花键M值受毛坯质量、生产设备、操作工熟练度、加工工艺和切削液浓度等多方面因素影响。

在毛坯质量合格、生产设备和人员满足的条件下，严格控制切削液浓度，根据零件形状、类型和装配要求选择合适的拉削工艺，以提升零件内花键M值合格率，并使其趋于稳定。

通过系列措施提高了产品质量，降低因M值不合格造成的产品废损。

（编辑：贾娟）。