减速器壳双头镗专机加工技术的探讨

2018-01-25郝峰卿绍东肖强赖祥华胡浩卢成勇

汽车实用技术 2018年1期

郝峰，卿绍东，肖强，赖祥华，胡浩，卢成勇

（四川建安工业有限责任公司，四川雅安 625000）

1 减速器壳普遍加工模式

减速器壳是汽车后桥重要的内腔型复杂零部件，具有三面孔系，尺寸精度高（如附图1所示）。通用加工模式为加工中心或三头镗专机加工，通用设备加工中心采用第四轴翻转工作台加工零件孔系，三头镗专机采取两ØD孔一头加工、ØAB和 ØC孔各一头加工的方式，双头镗专机优化采取两ØD孔一头加工、ØAB和ØC孔仅一头加工的方式；三款具体表现如下表：

表1

2 双头镗专机的加工方案

对加工零件实施缜密结构思考和计算，在不影响产品使用性能和零件精度的要求下，采取微调产品图，目的是通过改变产品图加强横向刀杆刚性，进而间接提升设备整体刚性；横向孔系由现在两动力头加工，改成一个动力头加工；零件镗削前零件定位夹紧、夹具体滑台移动锁定后，两动力头按程序控制要求进给加工。

图1

（1）产品图调整：为保证零件尺寸公差、位置度要求精度，确保镗杆和设备具有足够的强度，增加加工刀杆横截面直径，将加工零件轴承安装孔ØB、ØC底面厚7mm的台阶预留过刀体缺口，缺口宽度尺寸为15mm（附图1），为刀杆定向在缺口处进刀，提供先决条件和必备准备。

（2）设备总体方案：采用数控卧式两面镗加工方式，分为纵向加工和横向加工，两轴均是轴向位移和旋转运动，液压夹具安装在移位液压滑台上，见附图二。横向加工孔时，主轴先定向，同时液压滑台开始纵向移位，让刀，刀杆横向移动，完全进入零件后，夹具滑台移位、回正，夹具滑鞍到位后死挡定位，液压刹紧（配备四个锁紧油缸，定位后直接锁紧反压板面，油缸压力约 3.5MPa，镗孔切削力最大约460N）；横向滑台进给，程序控制先加工横向ØAN7、ØBH8，再反镗ØCN7轴承孔。横向进刀的同时，纵向主轴定向让刀穿入零件，整个纵向长镗杆穿过孔ΦD左右两侧的镗套中，支撑镗杆，采用键与镗杆传递扭矩，程序控制加工两处ΦDN7轴承孔。横向和纵向孔系同时加工，提升效率。加工完后两主轴定向，滑台移位、让刀、刀杆退出，停机下工件。

（3）设备精度保证措施：为保证零件尺寸精度，床身为全铸造床身，导轨均采用一山一平镶钢贴塑导轨，表面淬硬，反面帖塑刮削。采用坐标镗主轴结构，镗孔主轴前段采用名牌双列锥孔滚柱轴承加双向推力球轴承，轴后端采用角接触球轴承，即保证轴向负载又保证主轴的径向载荷。主轴核心部件采用高精度、热稳定性、静刚度等主轴核心技术，保证机床主轴的高精度、高刚性和高稳定性，从而保证设备长期运行可靠。夹紧压板设置夹紧到位检测装置，保证零件装夹可靠性。采用FANUC 0i-MATE数控系统，交流伺服电机，SVMi交流伺服放大器，机床的动力、液压、进给、夹具等系统实现按键操作。横向和纵向两镗杆轴向串动、径向跳动均不得大于 0.004mm，为保证产品偏置距尺寸 E±0.02mm，通过效验工装，偏置距尺寸一致性小于±0.005mm，夹具镗架上两个回转套同轴度不大于Φ0.005mm。

（4）夹具方案：夹具基体采用整体铸造，安装面经过刮研处理；夹具体上安装有优质淬硬处理的钢基定位块，耐磨性好，钢基上配备浮动定位销，夹紧机构运动灵活。液压夹紧夹具横向前后装有导向滚动镗套，该导套内均有镗杆导向槽，以便刀头通过。该导套具备足够的径向和轴向刚度，保证加工精度。由于镗杆与导套间隙较小，导套口端处均装有刮屑装置，以及冷却冲屑接口，保证了镗杆自身的清洁，以防止镗杆与导套咬死。导套进口处还装有接近开关，起到定向保护的作用。

图2

双头镗加工优势：该双头镗专机横向多孔系采用单头加工，加工前零件和刀杆互动，加工时零件锁定的步骤，通过批量生产验证，质量保证精度优于加工中心和三头镗专机，略高于加工中心，优于三头镗，PPK达1.38；双头镗比三头镗少一个动力头，设备相对结构简单，成本相对低廉；该专机加工效率较高，与三头镗相当，是加工中心的近4倍；且劳动强度小，双头镗专机性价比优势比较明显。