商用車過橋箱蓋加工工藝分析

農(nóng)昌涌,何 雨

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，廣西柳州545000）

0 引言

過橋箱蓋是商用車中橋驅(qū)動(dòng)橋的重要零部件，其內(nèi)部裝配的軸間差速器殼在動(dòng)力傳輸過程中起到承前啟后的效果，過橋箱蓋軸承孔位置的裝配精度直接影響前后殼以及相關(guān)零部件的使用壽命，因此在過橋箱蓋的生產(chǎn)過程中如何保證軸承孔的位置度及接合面平面度成為過橋箱蓋加工的重中之重。由于過橋箱蓋屬于薄壁件，易產(chǎn)生加工變形，因此如何保證軸承孔位置度和接合面平面度成為本文的研究重點(diǎn)。

1 零件分析

1.1 零件生產(chǎn)分析

在制定工藝路線時(shí)要考慮汽車過橋箱蓋殼體有大批量生產(chǎn)的要求，所以要設(shè)計(jì)合理的工藝路線，選取合適的設(shè)備、夾具、刀具、量檢具，來提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 零件工藝分析

產(chǎn)品為一體式過橋箱蓋，圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求。可規(guī)劃出大致加工路線為粗、精銑大端法蘭面，鉆法蘭孔，攻牙→粗、精銑端面，粗、精鏜各孔，鉆攻螺紋，鉆銷孔，锪孔。

零件由于屬于薄壁件，加工過程易發(fā)生變形，主要加工難點(diǎn)為：法蘭面平面度0.1，銷孔和軸承孔位置度[1]。

2 工藝過程制定

2.1 基準(zhǔn)的選取

產(chǎn)品的形位公差較多，各設(shè)計(jì)基準(zhǔn)非常多，如圖1、2所示。粗基準(zhǔn)選取位置較多，如何選取粗基準(zhǔn)并確定精基準(zhǔn)就顯得尤為重要，初步選取的粗基準(zhǔn)為法蘭背面、軸承孔及用于周向定位的法蘭面邊緣，精基準(zhǔn)則初步選取法蘭面及及兩個(gè)銷孔。因此加工合法蘭面平面度及兩銷孔位置度就尤為重要[2]。

圖1 產(chǎn)品圖1

圖2 產(chǎn)品圖2

2.2 工藝路線

根據(jù)對(duì)零件的分析，我司原來所采取的舊工藝路線（見表1）加工簡(jiǎn)圖如圖3、圖4所示。

表1 原工藝路線

圖3 舊工藝工序1加工簡(jiǎn)圖

圖4 舊工藝工序2加工簡(jiǎn)圖

圓柱銷的定位誤差α1為定位孔公差即圓柱銷與定位孔最小間隙之和，即α1=0.043 mm+0.018 mm+0.016 mm=0.077 mm菱形銷的定位誤差α2為定位孔公差，菱形銷公差即菱形銷與定位孔最小間隙之和，即α2=0.043 mm+0.011 mm+0.032 mm=0.086 mm.

定位誤差 α = α2-（d2/d）（α2- α1） =0.079 mm其中d2為菱形銷距離軸承孔的距離[3]。

批量生產(chǎn)中誤差的來源除了零件定位誤差,還有夾具安裝及調(diào)整產(chǎn)生的誤差，機(jī)床精度夾緊力、刀具誤差等等也會(huì)造成誤差，軸承孔0.1 mm的位置度很難保證，批量加工中必然會(huì)有不合格品產(chǎn)生。

實(shí)際生產(chǎn)過程中采用一面兩銷的定位方式，位置度嚴(yán)重依賴銷孔制造精度，工裝制造精度以及定位銷磨損速度，其中任何一個(gè)因素出現(xiàn)問題都會(huì)造成軸承孔位置度不合。因高頻率安裝拆卸工件必然會(huì)造成定位銷加速磨損，也會(huì)造成定位銷松動(dòng)，因此需要經(jīng)常維修工裝，影響開動(dòng)率，不利于批量生產(chǎn)。

3 工藝改進(jìn)

新工藝將采用立式加工中心，臥式加工中心結(jié)合的方式，臥式加工中心加工易于排鐵屑，走出以往一面兩個(gè)裝配銷孔定位的泥潭，改用位置度要求低的螺栓過孔進(jìn)行定位，大平面支撐。一次裝夾加工軸承孔與裝配銷孔，從而能很好保證位置度要求[2]。

工序一：工序一采用新工藝加工簡(jiǎn)圖如圖5所示，工裝夾具設(shè)計(jì)效果圖如圖6所示。采用大面向上，毛坯軸承孔進(jìn)行粗定位，由3個(gè)搭子支撐零件，裝入工件后，脹開式的油缸將脹套打開撐住軸承孔，然后角向定位為側(cè)推油缸在后端推零件到位，前端由調(diào)整螺母支撐工件，并由旋轉(zhuǎn)油缸上的壓板進(jìn)行壓緊工件加工。并且有3個(gè)輔助支撐油缸進(jìn)行輔助支撐。可有效消除震紋，保證大面平面度，采用立式加工中心進(jìn)行加工方便裝夾加工[4]。

工序二：工序二采用新工藝加工簡(jiǎn)圖如圖7所示，工裝夾具設(shè)計(jì)效果圖如圖8所示。采用小平面向上，利用兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的螺栓過孔及大平面進(jìn)行定位，一次裝夾加工出2個(gè)12裝配銷孔和軸承安裝孔，消除銷孔的定位誤差，提高了該工序的加工精度。裝夾時(shí)過橋箱蓋沿導(dǎo)向桿裝入到位，因?yàn)槁菟ㄟ^孔的位置度為0.3，易于保證，所以使用螺栓過孔進(jìn)行定位，6個(gè)墊塊進(jìn)行支撐，壓板壓緊墊塊處，薄壁中間加上一個(gè)輔助支撐桿，可有效減少零件震動(dòng)，提高零件加工精度和加工效率。且軸承孔和裝配銷孔為一次裝夾加工完成，有效地解決了軸承孔位置度超差的問題[5]。

經(jīng)修改過后的工藝路線如表2所列。

表2 修改后的工藝路線

圖5 新工藝工序一加工簡(jiǎn)圖

圖6 新工藝工序一夾具加工效果圖

圖8 新工藝工序二夾具效果圖

圖7 新工藝工序二加工簡(jiǎn)圖

4 特殊刀具的使用

為了提高生產(chǎn)效率，二工序粗加工輸入端軸承安裝孔采用復(fù)合刀具，加工尺寸簡(jiǎn)圖如圖9所示，鏜刀設(shè)計(jì)方案如圖10所示，一把刀上面安裝多個(gè)刀夾，刀夾選用型號(hào)為SP-SSSCR10CA09和SP-SCFCR12CA12，選用的粗鏜刀片型號(hào)為CCMT120408MF和SCMT09T308MF，同時(shí)粗加工出孔135.5 mm，133 mm129.5 mm以及頂端倒角C1，極大地提高生產(chǎn)效率。

圖9 粗鏜刀加工尺寸簡(jiǎn)圖

圖10 粗鏜刀設(shè)計(jì)圖

5 結(jié)束語

通過工藝分析及工裝夾具、刀具設(shè)計(jì)，使零件由毛坯加工成最終成品，中間經(jīng)過了加工大端面、加工小端面，去毛刺等工序，經(jīng)過試制，改進(jìn)工藝、驗(yàn)證等階段。經(jīng)過長(zhǎng)期驗(yàn)證，產(chǎn)品精度穩(wěn)定并完全符合圖紙要求，現(xiàn)已進(jìn)行大批量生產(chǎn)，具有很大的實(shí)用參考價(jià)值。