名稱：螺旋軸組件

作用：實現(xiàn)煙包在輸送過程中翻轉(zhuǎn)任意角度，控制煙包姿態(tài)，為煙包進入下游機完成后續(xù)包裝動作做好準(zhǔn)備。

加工難點：零件總長為720毫米，7075鋁合金材質(zhì)，加工過程中材料去除率高，易發(fā)生變形；復(fù)合曲面部分曲率半徑較小，使用傳統(tǒng)刀具無法滿足加工需求；復(fù)合曲面表面粗糙度為Ra1.6，精度較難保證；螺旋軸中心4個串孔同心度要求控制在φ0.02毫米，加工難度大。

近年來，異型卷煙市場持續(xù)升溫。為快速滿足卷煙生產(chǎn)企業(yè)個性化設(shè)備需求，推動國產(chǎn)煙機自主創(chuàng)新，去年以來，上海煙草機械有限責(zé)任公司加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加緊研制基于伺服驅(qū)動的模塊化硬盒包裝機組。

螺旋軸組件是該機組條盒輔機設(shè)備的關(guān)鍵核心件之一，承擔(dān)著煙包翻轉(zhuǎn)輸送功能，其加工質(zhì)量直接影響著包裝質(zhì)量和效率。

去年4月底，螺旋軸組件完成設(shè)計定稿。機組研制要“與時間賽跑”，留給樣件加工的時間只有短短3個月。

時間緊、難度大，接到這一任務(wù)，上海煙機公司精密零部件制造中心負責(zé)技術(shù)質(zhì)量的副經(jīng)理吳煒第一時間組織大家召開線上技術(shù)討論會，研究吃透設(shè)計圖紙，梳理潛在加工難點，明確工藝攻關(guān)重點。同時，召集車間技術(shù)骨干，組建一支由上海煙機工匠許儉擔(dān)任技術(shù)代表、高級技師和青年技術(shù)人員參與的13人小組，專門負責(zé)螺旋軸組件加工工藝攻關(guān)。

隨后，青年技術(shù)人員蔣麟偉和孫元坤作為“先遣部隊”，駐廠開始加工前的準(zhǔn)備工作。他們克服疫情影響，白天忙生產(chǎn)、晚上搞技術(shù)，攻關(guān)小組密集召開線上會議，工匠和高級技師群策群力，當(dāng)好技術(shù)后盾，不斷完善加工方案。

不同于傳統(tǒng)煙機普遍采用的煙包凸輪傳動模式，螺旋軸組件是一種全新的煙包輸送零部件。無論是國外煙機制造廠商，還是國內(nèi)包裝設(shè)備生產(chǎn)廠家，都沒有此種零件加工的先例。

從0到1，摸著石頭過河。在不具備零件試制條件的情況下，攻關(guān)小組依靠仿真模擬來驗證工藝設(shè)計的合理性，提前預(yù)判加工風(fēng)險，通過編程及時進行調(diào)整。

螺旋軸組件結(jié)構(gòu)特殊，復(fù)合曲面多，部分曲面曲率半徑較小，而精度要求又非常高。在仿真模擬中，蔣麟偉發(fā)現(xiàn)，使用傳統(tǒng)刀具加工螺旋軸曲面時，很容易發(fā)生零件與刀具的干涉碰撞問題，無法將零件加工到位。

刀具必須調(diào)整。可是采用何種刀具呢？蔣麟偉左思右想，仍然找不到解決思路。夜已深，但他還是抱著試試看的心理，撥通了許儉的電話。“試試棒棒糖球頭銑刀！”同樣在反復(fù)思考工藝設(shè)計方案的許儉，結(jié)合自己豐富的加工經(jīng)驗，給蔣麟偉提供了這樣一個建議。應(yīng)用這一特殊刀具，曲面加工的干涉問題果然迎刃而解。

螺旋軸與煙包直接接觸，為避免對煙包表面造成劃傷和磕傷，零件對曲面的表面光潔度要求很高，加之軸長達720毫米，因此加工難度較大。纖毫之間，精深加工。攻關(guān)小組一方面靈活選用適當(dāng)?shù)牡毒?#xff0c;一方面設(shè)計專用工裝，確保零件裝夾的精度和剛性。“我們設(shè)計了一個帶有錐度的工裝，既能有效避讓干涉，又能增加連接剛性。”精密零部件制造中心工藝技術(shù)質(zhì)量班組班組長金曉翔介紹說。

零件的加工，車銑復(fù)合的整體加工無疑是最佳方案，但WFL車銑復(fù)合加工中心是車間的“明星設(shè)備”，承擔(dān)著多種復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的加工任務(wù)，產(chǎn)能一直處于飽和的狀態(tài)。時間不等人。能不能通過調(diào)整加工工藝，減少對WFL的依賴？

攻關(guān)小組工藝技術(shù)人員與設(shè)計人員反復(fù)溝通，最終決定分段加工，也就是把螺旋軸分成3段，先由哈默機床分別進行粗加工，再拼接起來到WFL上進行精加工。同時，基于未來智能化生產(chǎn)考慮，他們還創(chuàng)新采用零點定位的裝夾方式，確保每次裝夾固定同一點位，有效提升了零件加工效率。

明確工藝規(guī)程、確定刀具選型、設(shè)計專用工裝、編寫加工程序，依托后方技術(shù)力量，“先遣部隊”一遍遍修改程序，一次次模擬仿真，高質(zhì)量完成了各項技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備。

生產(chǎn)齊備性達成后，企業(yè)也正式復(fù)工復(fù)產(chǎn)，螺旋軸組件進入試制階段。為彌補疫情造成的損失，常規(guī)生產(chǎn)要抓進度搶時間。為了不跟正常生產(chǎn)“打架”，攻關(guān)小組只能利用晚上的時間進行樣件加工。為了滿足進度計劃要求，在零件試制過程中，攻關(guān)小組全體成員及時響應(yīng)現(xiàn)場需求，協(xié)調(diào)解決技術(shù)問題。

樣件試制并不是一帆風(fēng)順的。由于摸不清材料性能，對新刀具的使用也不熟悉，加工第一個零件時，不可避免地出現(xiàn)了嚴(yán)重變形問題。

“這個組件用以實現(xiàn)煙包的螺旋提升，對表面質(zhì)量要求高，加工過程中的變形問題要特別注意。”精密零部件制造中心技術(shù)主管朱怡珺回憶道，為盡快找到問題癥結(jié)，攻關(guān)小組一次次開會討論，最終發(fā)現(xiàn)原因在于刀具的側(cè)傾角度問題。為此，他們不斷嘗試，一點點調(diào)整切削參數(shù)和切削策略，圓滿解決了大量切削熱易導(dǎo)致產(chǎn)品變形的問題，零件的表面光潔度也提升了一個量級。

分段加工提升了效率，但也帶來了裝配精度的問題。零件有4組串孔，要保證4個串孔在同一個中心上，同心度要求必須達到 ?毫米。為滿足這近乎嚴(yán)苛的要求，攻關(guān)小組采取了“三步走”加工策略：第一步，先在WFL上車一遍外緣，建立起基準(zhǔn)；第二步，將零件拿到米克朗機床上，鏜準(zhǔn)中間孔；第三步，再到WFL上進行精加工。

機床白天生產(chǎn)用，晚上試制用，攻關(guān)小組精誠合作，用一個月的時間，按照設(shè)計要求把樣件“搶制”了出來。經(jīng)檢測，零件所有技術(shù)指標(biāo)均在公差范圍之內(nèi)。實物表面具有明顯金屬光澤，無接刀痕跡。目前，螺旋軸組件已順利交付產(chǎn)品研發(fā)中心進行樣機裝配試制。

螺旋軸組件的工藝突破，進一步提升了國產(chǎn)化零件的加工質(zhì)量，為上海煙機公司高附加值關(guān)鍵核心件的國產(chǎn)化積累了經(jīng)驗、提供了解決方案。隨著工藝的持續(xù)完善，越來越多關(guān)鍵零部件將實現(xiàn)國產(chǎn)化加工，有力推動國產(chǎn)煙機自主創(chuàng)新能力提升，支撐保障行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定運行。