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逆向分析,备齐“原料”,凸轮设计实现——
逆向攻关 华丽“逆袭”
寇兴华
日期: 2020年02月11日 来源: 东方烟草报

  名片

  名称:凸轮,ZL41复合滤棒成型机组上的一种核心零件

  作用:用来控制传动部件的摆动角度和摆动位置,以实现对复合滤棒进行接收、变速传递、转换的功能,轮廓面的精度直接影响传动部件各个动作的精准与否

  加工难点:无图纸,无模型,加工所用的尺寸、材质等基础的技术数据,无从得知;环槽铣削加工时,由于淬火硬度高,需使用专用刀具

  凸轮是许昌烟草机械有限责任公司ZL41复合滤棒成型机组上的一种核心零件,主要依靠进口。它为模数件,共有5种规格,其中常用规格有3种,能够满足公司90%以上ZL41机型的使用要求。

  2018年8月,机加分厂副厂长王晓勇挂帅,成立了由技术分中心、生产技术部、生产中心、质量检验部等相关部门组成的联合攻关小组,决定自主加工,解决进口件供货周期长、采购成本高的问题。

  可是,凸轮没有图纸,也没有模型,零件的尺寸、材质等基本线索都无从知道,谈何自主加工?

  “采用逆向工程来攻关!”这是小组成员王晓勇、王红宾、谢阳阳在讨论后,能想到的最佳方案,即对目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎得出图纸、处理流程等,最终制作出国产化零部件。

  零件测绘是第一步。王红宾、谢阳阳把进口件拿到公司三坐标检测室进行测绘。由于公司三坐标测量仪没有连续扫描功能,只能采用取点测量的方法来检测,也就是在凸轮轮廓面上每隔2毫米取一个离散点,共取了200多个。等到把耗时四个多小时得出的测量结果传输到电脑里,导入到CAM软件后,做出来的轮廓呈样条状,精度明显不高,与实际零件尺寸相比误差较大,不能使用。

  凸轮轮廓面的精准测量是实现国产化的首要条件,没有它后续工作无法展开,必须想方设法得到。王红宾想到一位朋友的工厂里也有三坐标测量仪,决定去试试!结果令人欣喜:得出的数据与零件的实际尺寸误差在0.005mm左右。设计人员刘健把扫描测量结果(凸轮的轮廓样条线数据)导入Pro/E软件,生成的三维模型图看上去和公司现有的进口件一模一样。

  测绘成功,但凸轮使用的是什么材质、什么热处理方式呢?这是第二步需要获取的信息。

  小组成员、热处理技术员黄晓芳选取5个检测点,得出凸轮的平均硬度是HRC61.68;化验室的检验员使用化学元素检测仪,测出进口件凸轮的主要成分及其含量。设计人员袁保证与工艺人员孙万杰经过分析研究凸轮的硬度与化学成分,参考公司的常用材质,得出结论:进口件所用到的材质是Cr12MoV,所用的热处理方式为真空淬火。

  有了完整的二维工程图纸,孙万杰以最快的速度设计出了凸轮加工工艺规程。

  至此,“下锅”所用的“原料”终于准备齐全。

  2018年8月31日,凸轮零件的图纸、工艺及毛坯到达机加车间,凸轮零件的自主加工正式开始。设计人员、工艺人员、技术人员全程跟进,零件的进展情况随时通报,遇到难题及时解决,相关生产环节紧密配合。大家竭尽全力,克服了真空淬火、线切割等特殊工序的特殊困难,于2018年9月14日完成了凸轮零件的所有加工道序。经过与进口凸轮的检测对比,自制的凸轮完全合格!

  此次凸轮攻关,不仅成功打破了凸轮零件严重依赖进口的困局,还为公司ZL41复合滤棒成型机组变滤段比改制提供了强大的技术保障,更重要的是打破了传统的攻关思维模式,为凸轮零件及其类似零件的技术攻关提供了使用“逆向工程”的经验。

  以此为基础,攻关小组再接再厉,完成了另外两种凸轮的进口件国产化工作。截至2019年7月,公司3种常用规格的凸轮零件完全实现了自主生产。

 
 
网络责任编辑: 刘鑫坤 收藏 打印 关闭
 
 
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