一、前輪轂精度要求
前輪(lun)轂在車(che)橋(qiao)總成上需要(yao)與制動(dong)盤(pan)、轉向節和傳動(dong)軸(zhou)(zhou)等配(pei)合(he),配(pei)合(he)的部(bu)位(wei)包含端面(mian)、軸(zhou)(zhou)頸和內花鍵(jian),被定義為安(an)全件(jian),其(qi)重要(yao)性(xing)不言而喻(yu)。為了保證能加工出合(he)格的零件(jian),其(qi)加工工藝過程也較復雜(za)。每個(ge)平臺(tai)車(che)型對應的前輪(lun)轂大(da)同小異,其(qi)關鍵(jian)的精(jing)度要(yao)求如圖1所(suo)示。
圖1 前輪轂關鍵精度要求
DPCA從一期工程開始,一直到四期工程,在襄陽工廠已經投產了5條前輪轂生產線,合計年產能59萬輛份,其加工工藝過程一致。各工序對應的加工設備類型如表1所示。
表1 前輪轂加工工藝設備
二、前輪轂磨削工藝
在(zai)前(qian)輪(lun)轂(gu)加工工藝過程中,最終尺寸(cun)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)保證(zheng)主要(yao)(yao)是由磨削工序(xu)決(jue)定(ding)的(de)(de)。如果控制不好,整個零件只能(neng)報廢(fei)。為保證(zheng)前(qian)輪(lun)轂(gu)軸頸尺寸(cun)公差(cha)(±0.008mm)、端面跳動(0.013mm)、直線(xian)度(du)(0.008mm)、圓度(du)(0.008mm)、平面度(du)(0.05mm)以及表面粗糙度(du)、支撐(cheng)率這些高(gao)精度(du)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu),DPCA在(zai)磨削工序(xu)采用(yong)了進口設備。
1.設備配(pei)置及(ji)特點
TACCHELLA磨床配有西門子數控系統、偏擺磨臺、X軸滑臺、Z軸滑臺、尾座、MARPOSS自動檢測補償裝置和砂輪動平衡系統等。
偏擺工作臺能在-5°~+25°范圍擺動,砂輪主軸安裝在X軸滑臺上,砂輪動平衡裝置安裝在砂輪主軸內部,實現砂輪在旋轉時不平衡量的檢測和補償。工件主軸和尾座安裝在Z軸滑臺上,加工時,尾座壓緊工件。修整砂輪的金剛滾輪安裝在工件主軸上,每加工15件對砂輪修整一次。MARPOSS自動檢測補償裝置在加工前對磨削余量進行檢測,并反饋測量結果,通過數控系統控制砂輪進給的位置。
2.加工工藝
如圖2所示,先由人工上料,利用內漲夾具2,通過尾座頂尖5及壓塊1夾緊零件,砂輪4磨削大端面及φ65mm外圓;磨削完成后,滑臺偏擺,砂輪6磨削φ42mm軸頸及小端面;磨削完成后,人工下料,再進行下一個加工循環。由于砂輪的磨損,每加工到15件后,砂輪4、6需通過金剛滾輪3進行修整,修整完成后再加工零件。
圖2 前輪轂磨削工藝示意
三、前輪轂以車代磨工藝
隨著數(shu)控車(che)床技(ji)術的(de)發(fa)展,我(wo)們發(fa)現數(shu)控車(che)床的(de)精度越來越高,用車(che)削工藝(yi)代替磨削工藝(yi)也(ye)能(neng)達到最終的(de)成品要求,同時還(huan)能(neng)提(ti)高生產效率,降低成本。以前輪轂L4線(xian)為例,該(gai)生產線(xian)的(de)現代威亞SKT-200數(shu)控車(che)床較新,設備精度較好。
通過增加精車刀具、修改機床加工程序,我們最終實現了以車代磨工藝。具體方法如下:
(1)加工工藝
如圖3所示,在OP10數控車床上,利用已有的后拉式液壓三爪卡盤和定位支撐塊,不改變原有的端面刀具1、端面刀具3及內孔刀具2。利用刀具3,同時修改加工程序再進行一次精車,完成大端面及φ65mm外圓的加工。
圖3 前輪轂OP10以車代磨示意
同樣,如圖4所示,在OP20數控車床上不改變原有的外圓端面刀具1、內孔刀具2和切槽刀具3,新增一把精車刀具4,包含刀桿及刀片,修改加工程序,完成φ42mm軸頸及小端面的加工。
圖4 前輪轂OP20以車代磨示意
綜上所述,我們其實是將磨削工序分攤到兩道車削工序中,完成最終加工,滿足成品要求。
(2)車削、磨削工藝能力值對比
從表2中可以看出,對于形位公差,磨削工藝和車削工藝兩者的設備能力值很接近;對于軸頸尺寸,磨削工藝的設備能力值要高于車削工藝,這是因為我們采用的是已有的數控車床,該設備沒有配置在線檢測補償裝置,而磨床有此裝置。
表2 磨削、車削工藝設備能力值對比
(3)以車代(dai)磨(mo)工藝優點
采用以車代磨具有如下優點:減少1臺磨床設備,降低了生產線投資及運行成本;減少1道工序,從而減少了1名操作工的人員成本;減少磨削過程中產生的難以處理和清理的廢液和廢棄物;車床在操作和維修保養方面沒有磨床要求高,設備綜合利用率得到提高。