■ 沈陽第一機床廠有限公司 （遼寧沈陽 110142） 王 雷

近幾十年來，我國汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車零件加工制造業(yè)是汽車工業(yè)的一個重要支撐行業(yè)，也同樣發(fā)展迅速。作為汽車關(guān)鍵零部件之一的車橋系統(tǒng)也得到相應(yīng)的發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)每年的汽車車橋加工量達幾百萬根，在國內(nèi)，數(shù)控機床對汽車車橋的加工工藝已經(jīng)有了比較固定的加工方案，各生產(chǎn)廠家基本上形成了專業(yè)化、系列化和批量化生產(chǎn)的局面。下文對我廠銷售的兩臺車橋?qū)Ｓ脭?shù)控車床在自動化生產(chǎn)線中加工掛車車橋的案例進行簡單的介紹。

1. 工藝方案及自動化要求

工藝方案及自動化要求如下所述。

（1）工藝方案及設(shè)備選用 圖1所示為掛車車橋，根據(jù)用戶工藝要求，在本工序中，需要加工車橋兩端外圓，為保證零件精度及加工效率，選用我廠的車橋類專用數(shù)控車床CQ550，該數(shù)控車床配置左、右雙刀塔，可一次性裝夾，同時加工車橋兩端，既可以保證加工精度，也可以提高效率。另外左、右刀塔上均安裝工件檢測裝置，使用該裝置對工件進行檢測，既可以實現(xiàn)工件自動定位，又可以保證加工尺寸的一致性。

圖1 掛車車橋

（2）自動化要求 由于要使用自動化生產(chǎn)線加工車橋，所以就要求機床上的各類工裝必須能實現(xiàn)自動化加工這一功能，另外從提高生產(chǎn)效率和降低操作人員的勞動強度方面考慮，客戶也要求工件的整個定位和裝夾過程最好全部由液壓系統(tǒng)來完成，機械手將工件安裝到位后，只需要在機床上執(zhí)行相應(yīng)的代碼，整個夾緊過程就會自動完成，不需要人為地去調(diào)整，并要保證安全性。

2. 專用工裝

設(shè)計的專用工裝如下所述。

（1）脹塊式夾具 加工車橋的脹塊式專用夾具裝配如圖2所示。

夾具體安裝在機床主軸上，通過螺釘緊固。過渡套安裝在夾具體上，可以根據(jù)車橋內(nèi)孔不同，實現(xiàn)夾具互換。定位套安裝在過渡套上，起到軸向定位作用。錐套通過小軸安裝在導(dǎo)向體上，導(dǎo)向體通過拉桿聯(lián)接尾部液壓缸。端蓋大角度錐角可以避免與工件刮碰。

液壓油通過液壓缸推動拉桿向右移動，錐套在拉桿的推動下，通過錐面使脹塊在徑向方向移動，直至脹緊工件內(nèi)孔。反之，則松開工件。

由于是掛車車橋，工件相對質(zhì)量小，因此采用一端脹塊式夾具，另一端使用專用頂尖頂緊工件。這樣既能滿足精度要求，同時也降低了夾具成本。

圖2 脹塊式夾具裝配

圖3 自動拖料架

（2）自動拖料架 圖3所示為自動拖料架三維圖，共分為3層，最下層為固定板，安裝在機床床身上，配有鑲條，通過兩側(cè)壓板壓緊。中間層為過渡板，在過渡板與固定板之間，安裝有Z軸液壓缸和滾動直線導(dǎo)軌。Z軸液壓缸行程190mm，可根據(jù)工件上下料需求，在190mm范圍內(nèi)調(diào)整實際行程。最上層為支架層，分別安裝有左、右兩個支架，左、右液壓缸以及V形塊、絲杠和絲母座等。左側(cè)支架為固定支架，通過T型螺栓固定在過渡板上，支架右端面距過渡板左端面110mm。右側(cè)支架為可調(diào)整支架，根據(jù)零件的長短，可用扳手調(diào)節(jié)大螺距絲杠，使支架移動至適合的距離，之后鎖緊T型螺栓。支架可在1 900～2 500mm的范圍內(nèi)進行調(diào)整，適合長度在此范圍內(nèi)的車橋進行加工。

拖料架的上、下料均是通過液壓控制實現(xiàn)的，再配合桁架機械手就可以實現(xiàn)自動上、下料。拖料架上料順序如下：機械手將工件放在拖料架的V形塊上，左、右支架上的液壓缸同時推動工件上升，到位后，過渡板下面的Z軸液壓缸向左推動過渡板（實現(xiàn)Z軸方向的上料），使工件進入脹塊式夾具，尾臺專用頂尖左移頂緊工件，到位后，夾具脹緊工件內(nèi)孔。然后左、右支架上的液壓缸同時下降。拖料架下料順序如下：工件加工完成后，左、右支架上的液壓缸同時上升托住工件，夾具松開，液壓尾臺撤回，過渡板下面的Z軸液壓缸向右推動過渡板（實現(xiàn)Z軸方向的下料），左、右支架上的液壓缸同時下降，桁架機械手取走工件。同時，機床配置了工件測量裝置，可對工件進行位置標(biāo)定，以及工件是否正確上、下料進行測量，避免與其他部件發(fā)生碰撞現(xiàn)象，保證加工安全可靠。

3. 應(yīng)用實例

圖4所示為此次銷售的車橋自動化生產(chǎn)線中，專用車橋數(shù)控車床的現(xiàn)場實例。在此次驗收過程中，我們所設(shè)計的專用夾具以及自動拖料架，均采用液壓控制，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，安全可靠。滿足了客戶的自動化需求。同時在加工節(jié)拍、加工精度等方面也都達到了客戶的要求，得到了客戶的高度認可，值得在汽車車橋類零件加工中推廣應(yīng)用。

圖4 現(xiàn)場實例

4. 結(jié)語

由于汽車制造產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，實現(xiàn)汽車零部件自動化加工的趨勢將越發(fā)明顯，本文通過分析車橋的加工工藝以及自動化要求，選取了專用的加工設(shè)備，設(shè)計了專用夾具及自動拖料架，并將其應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線中，在現(xiàn)實生產(chǎn)中驗證了方案的可行性，以及專用夾具的可靠性。