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加工中心/FMS |
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柔性的变速箱壳体生产线 |
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作者：东风汽车变速箱有限公司 汪东华 张震宇 来源：AI《汽车制造业》 |
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东风汽车变速箱有限公司原壳体生产线由组合机床组成，整条生产线包含从粗精铣上盖结合面到最终成品防锈在内的29道工序，因此，工序长、设备多、投资大、生产准备周期长、生产品种单一。随着汽车市场对变速箱产品的需求逐渐多样化，为了适应市场的变化，东风汽车变速箱有限公司对变速箱壳体生产线进行了改造，新生产线不仅能够实现已有产品的混线生产，而且还可以生产新开发的产品，从而为企业提高市场应变能力打下坚实的基础。
新建生产线
1、主要工序
变速箱壳体结构复杂，属于薄壁类零件，其上有很多的孔系和加工面，表1所示为新建变速箱壳体生产线的主要加工工序，目前该线已经可以生产1700K1—025、NB—025、NT—025、T—025、ND—025、KF—025、KBA—025、Z—025等多种型号产品。
2、主要特点
从表1中可以看出，经过改造，新生产线设备组成简单，生产工序得到了极大地简化，主要特点是：
（1）该生产线由普通设备与加工中心组合而成，具有较高的柔性，可迅速更换产品种类。
（2）加工中心重复精度和定位精度高，保证了变速箱壳体加工质量的稳定性。
（3）加工工序集中，在每道工序中，工件仅需一次装夹，便可完成全部加工内容；数控系统能够自动选择、更换刀具，自动改变主轴转速和刀具进给量等，并按照已设定好的程序对工件不同加工部位进行铣、钻、镗、铰、攻丝等加工，极大地提高了生产效率。
（4）高柔性化的生产线增强了企业针对市场需求变化的快速应变能力。
（5）采用高速卧式加工中心，主轴最高转速8000r/min，快速移动速度高达60m/min，进给速度可达50m/min，换刀时间（刀—刀）3.5s，单件产品加工节拍缩短20%以上。表1 新建变速箱壳体生产线的主要加工工序
 复合刀具及夹具的应用
1、OP—10工序中变速箱壳体的上盖结合面是后需工序的定位面。该加工部位面积达464mm×288mm，平面度要求0.1mm，表面粗糙度为Ra3.2mm，粗加工余量为5mm，精加工余量为0.5mm，因此必须选择高刚性、大切削力的圆盘铣设备。
该设备的主要特点有：
（1）圆盘铣夹具（图1）可装夹该生产线上的所有产品种类，仅需更换定位蘑菇头即可实现复合、快换装夹。
图1 圆盘铣夹具
（2）具有两个主轴，在一次装夹中，前一个主轴完成粗加工，后一个主轴完成精加工，加工节拍为4min/件，效率高。
2、OP—20工序中的加工难点是如何保证2-φ12H7销孔的孔径和孔距尺寸。采用混流夹具（图2）和带有CNC回转工作台的立式加工中心，以上盖结合面为基准，零件翻转180°加工，先钻孔至φ9.7mm，后采用硬质合金铰刀铰孔至规定尺寸，同时保证孔的位置精度控制在0.03mm以内。
图2 加工上盖结合面孔系夹具
3、OP—30工序中前后端面加工余量大，对设备的刚性要求高，因此，采用双柱铣床粗铣加工，加工节拍3min/件。
4、OP—40是整个加工过程的关键工序，主要加工难点有：轴承孔尺寸精度IT6～IT7级，表面粗糙度Ra1.6μm，圆度、圆柱度＜0.01mm，轴承孔中心线的孔距公差为0.05mm，主要加工面的平面度和垂直度均为0.1mm，表面粗糙度Ra3.2μm等。为保证加工精度，我厂选用瓦尔特粗精镗复合镗刀（图3）和高灵活性的卧式加工中心夹具（图4），从而将加工时间缩短0.46min，极大地提高了加工效率。主要加工面采用瓦尔特φ160mm盘铣刀，主轴转速可达200r/min，铣削速度达2000 mm/min，极大地提高了切削效率，同时单件加工成本降低近50%。
图3 瓦尔特粗精镗复合镗刀
图4 卧式加工中心夹具
(end)
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(11/16/2007) |
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