CN104475795B - 一种铝合金车轮打孔工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金车轮打孔工艺，具体步骤如下：(1)安装钻头；(2)夹装工件；(3)安装打孔模板；(4)采用多轴器进行打孔；(5)移动工件卡盘；(6)采用多轴器进行攻丝加工；(7)完成加工，卸下车轮工件。采用本工艺生产的产品单件加工节省时间1分10秒，有效提升机加工的加工效率，同时减少孔偏产生的报废，提高机加工生产效率及合格率，增加产量，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于铝合金车轮加工领域，尤其是一种铝合金车轮打孔工艺。
背景技术
目前，随着汽车工业的快速发展，车轮产品订单量不断增大，对于产品质量以及生产效率提出了更高的要求。生产中的一项加工瓶颈为中心机镶件孔数较多，影响加工效率，现有加工方法是依靠现有加工中心采用一把钻头逐个加工每一个镶件孔，加工效率较低、调车时间长，且加工后镶件孔易偏，导致镶件适配后外观不良，降低机加工生产班产量，使生产成本增加。
而且对产品的平衡要求更为严格，现有加工方法生产的产品在机加工后，产品较常出现平衡超差的问题造成废品，而且生产效率也较低，通过查找原因发现，主要是现在机加工时，车轮产品的夹具定位方式导致产品的加工中心定位精度不足。
现有毛坯夹具的径向定位方式，为外轮缘内侧定位与外侧定位，采用三点圆柱手动调节的定位方式，主要存在以下问题：(1)三点毛坯薄壁定位，毛坯护耳径向受力，毛坯变形量较大，影响加工精度以及加工后的产品性能；(2)三个定位块人工手动调整径向位置，存在一定的误差，无法保证三点同心，为了保证易装卡，定位块与毛坯之间留有一定的间隙，导致定位块与毛坯面之间为间隙配合；(3)3个定位块形状为圆柱形，定位方式为3点定位，径向位置由人工通过打表的方式来调整，无法确保分布在一个分度圆上，存在一定的误差，无法保证三个定位点同心，定位柱不同心状态毛坯仍然能装卡，导致毛坯与车床主轴不同心。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、操作便捷、安全可靠、高质高效的铝合金车轮打孔工艺。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种铝合金车轮打孔工艺，其特征在于：具体步骤如下：
(1)安装钻头，按照工件窗口多个镶件孔位置固定多轴器上的多把钻头，并且按产品尺寸调整钻头高低的落差；并且在用于攻丝的多轴器对应安装攻丝钻头；
(2)夹装工件，将待加工的车轮产品固定在工件卡盘上，并调整产品与夹具的同轴度；
(3)安装打孔模板，采用定做的打孔模板分别固定在车轮工件的多个窗口上，加工时通过打孔模板上的孔定位钻头；
(4)采用多轴器进行打孔，加工时保证多轴器上的钻头同时进给；多轴器加工时转速
S＝1800r/min；进给值F＝100mm/min，工艺加工镶件孔每打一个窗口耗时8～10秒，单件耗时40～50秒；加上加工PCD孔、气门孔、倒角及划窝耗时2分40秒，单件合计耗时3分30秒；
(5)移动工件卡盘，在平台底座上移动工件卡盘，使工件卡盘带动工件一起移动到攻丝多轴器下方对应的加工位置；采用连接平台将两台钻床连接，通过平台移动达到两个工位之间的转换；
(6)采用多轴器进行攻丝加工，加工时保证多轴器上的攻丝钻头同时进给，一次进刀加工到位；
(7)完成攻丝加工后，卸下车轮工件。
而且，所述步骤(2)的工件卡盘的具体安装结构如下：在机床的工件卡盘上径向调节安装有三个定位结构，定位结构具体包括定位座、导向通槽、套筒、定位柱以及弹簧顶杆，定位座为一立方体结构，该定位座上端两侧对称制有导向通槽，在卡盘径向一端的定位座上制有安装通孔且该通孔上端的定位座上制有/固装有一竖直的套筒，该套筒内同轴套装定位柱，该定位柱下端同轴弹性顶装有一弹簧顶杆，所述定位柱的主体为圆柱体结构，该主体上端通过螺钉同轴安装有一立方体形结构的定位帽，定位帽上端嵌入毛坯定位面的定位凹槽内；主体下部同轴制有一盲孔，在主体下端两外侧壁对称制有限位凸肩；限位凸肩嵌装在定位座下端所制的同形状的安装通孔内。
而且，所述定位帽截面为等腰梯形结构，定位帽的两等腰侧壁分别顶紧毛坯定位面形成定位点。
而且，所述套筒直径小于限位凸肩，从而使两侧的限位凸肩限位卡装在套筒下端。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用多轴器钻床，多轴器上的钻头同时进给，减少进刀次数，提高加工效率。
2、本发明在打孔模板的辅助下打孔，有效避免了由于毛坯变形、工件夹偏等因素导致打孔偏的现象，降低产品的不良品报废率。
3、本发明所采用夹具安装新型径向定位结构，具有一定的自定心功能，6个定位点在同一分度圆上，有效确保同心。
4、采用本工艺生产的产品单件加工节省时间1分10秒，有效提升机加工的加工效率，同时减少孔偏产生的报废，提高机加工生产效率及合格率，增加产量，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明工艺步骤流程图；
图2为本发明中径向定位结构的主视图；
图3为图2中A-A向机构剖视图；
图4为新型定位柱放大结构剖视图；
图5为本结构使用状态局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种铝合金车轮打孔工艺，具体步骤如下：
(1)安装钻头，按照工件窗口多个镶件孔位置固定多轴器上的多把钻头，并且按产品尺寸调整钻头高低的落差；并且在用于攻丝的多轴器对应安装攻丝钻头；
(2)夹装工件，将待加工的车轮产品固定在工件卡盘上，并调整产品与夹具的同轴度；
本发明采用新型径向定位结构，在机床的工件卡盘上径向调节安装有三个定位结构组件，该定位结构组件参见附图所示，具体包括定位座1、导向通槽2、套筒3、定位柱4以及弹簧顶杆5，定位座为一立方体结构，该定位座上端两侧对称制有导向槽，在卡盘径向一端的定位座上制有安装通孔且该通孔上端的定位座上制有/固装有一竖直的套筒，该套筒内同轴套装定位柱，该定位柱下端同轴弹性顶装有一弹簧顶杆。
所述定位柱的主体403为圆柱体结构，该主体上端通过螺钉401同轴安装有一立方体形结构的定位帽402，该定位帽为等腰梯形结构，定位帽上端嵌入毛坯定位面的定位凹槽内，定位帽的两等腰侧壁分别顶紧毛坯定位面形成定位点，即每一定位帽均形成2点定位支撑，主体下部同轴制有一盲孔，在主体下端两外侧壁对称制有限位凸肩404；限位凸肩嵌装在定位座下端所制的同形状的安装通孔内，使定位柱无法转动。
套筒直径小于限位凸肩，从而使两侧的限位凸肩限位卡装在套筒下端，无法向上移动，当定位柱受到压力陷入定位座内部时，弹簧顶杆施力使定位柱复位。
参见附图5所示，结构上端为车轮毛坯产品，在毛坯定位面径向均布制有三个大小、深度相等的小缺口，小缺口的截面形状为梯形，定位时，定位结构分别对应嵌入一缺口内，毛坯在重力作用下压紧3个定位结构形成6点支撑，使无法偏移，稳定安装结构，提升定位精度。
(3)安装打孔模板，采用定做的打孔模板分别固定在沉沦工件的多个窗口上，加工时通过打孔模板上的孔定位钻头，避免了由于毛坯、中心机定位杆、中心孔涨套等诸多因素影响，使得镶件孔加工完后有偏的现象，减少了不良品产生；
(4)采用多轴器进行打孔，加工时保证多轴器上的钻头同时进给；
加工时转速S＝1800r/min；进给值F＝100mm/min。工艺加工镶件孔每打一个窗口耗时8～10秒，单件耗时40～50秒；加上加工PCD孔、气门孔、倒角及划窝耗时2分40秒，单件合计耗时3分30秒。
(5)移动工件卡盘，在平台底座上移动工件卡盘，使工件卡盘带动工件一起移动到攻丝多轴器下方对应的加工位置；
本实施例采用连接平台将两台钻床连接，通过平台移动达到两个工位之间的转换，省却二次装夹对定位的影响和换刀时间。
(6)采用多轴器进行攻丝加工，加工时保证多轴器上的攻丝钻头同时进给，一次进刀加工到位。
(7)完成攻丝加工后，卸下车轮工件。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (4)
1.一种铝合金车轮打孔工艺，其特征在于：具体步骤如下：
(1)安装钻头，按照工件窗口多个镶件孔位置固定多轴器上的多把钻头，并且按产品尺寸调整钻头高低的落差；并且在用于攻丝的多轴器对应安装攻丝钻头；
(2)夹装工件，将待加工的车轮产品固定在工件卡盘上，并调整产品与夹具的同轴度；
(3)安装打孔模板，采用定做的打孔模板分别固定在车轮工件的多个窗口上，加工时通过打孔模板上的孔定位钻头；
(4)采用多轴器进行打孔，加工时保证多轴器上的钻头同时进给；多轴器加工时转速S＝1800r/min；进给值F＝100mm/min，工艺加工镶件孔每打一个窗口耗时8～10秒，单件耗时40～50秒；加上加工PCD孔、气门孔、倒角及划窝耗时2分40秒，单件合计耗时3分30秒；
(5)移动工件卡盘，在平台底座上移动工件卡盘，使工件卡盘带动工件一起移动到攻丝多轴器下方对应的加工位置；采用连接平台将两台钻床连接，通过平台移动达到两个工位之间的转换；
(6)采用多轴器进行攻丝加工，加工时保证多轴器上的攻丝钻头同时进给，一次进刀加工到位；
(7)完成攻丝加工后，卸下车轮工件。
2.根据权利要求1所述的铝合金车轮打孔工艺，其特征在于：所述步骤(2)的工件卡盘的具体安装结构如下：在机床的工件卡盘上径向调节安装有三个定位结构，定位结构具体包括定位座、导向通槽、套筒、定位柱以及弹簧顶杆，定位座为一立方体结构，该定位座上端两侧对称制有导向通槽，在卡盘径向一端的定位座上制有安装通孔且该通孔上端的定位座上制有/固装有一竖直的套筒，该套筒内同轴套装定位柱，该定位柱下端同轴弹性顶装有一弹簧顶杆，所述定位柱的主体为圆柱体结构，该主体上端通过螺钉同轴安装有一立方体形结构的定位帽，定位帽上端嵌入毛坯定位面的定位凹槽内；主体下部同轴制有一盲孔，在主体下端两外侧壁对称制有限位凸肩；限位凸肩嵌装在定位座下端所制的同形状的安装通孔内。
3.根据权利要求2所述的铝合金车轮打孔工艺，其特征在于：所述定位帽截面为等腰梯形结构，定位帽的两等腰侧壁分别顶紧毛坯定位面形成定位点。
4.根据权利要求2所述的铝合金车轮打孔工艺，其特征在于：所述套筒直径小于限位凸肩，从而使两侧的限位凸肩限位卡装在套筒下端。
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