CN112605403B - 一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法 - Google Patents

一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112605403B
CN112605403B CN202011530371.2A CN202011530371A CN112605403B CN 112605403 B CN112605403 B CN 112605403B CN 202011530371 A CN202011530371 A CN 202011530371A CN 112605403 B CN112605403 B CN 112605403B
Authority
CN
China
Prior art keywords
torsion bar
bar spring
turning
bracket
machine tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011530371.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112605403A (zh
Inventor
刘心藜
王会龙
王洪臣
王雪莲
武伟
王芳
冯卫
张晶晶
刘珍妮
郭晓龙
赵宇翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing North Vehicle Group Corp
Original Assignee
Beijing North Vehicle Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing North Vehicle Group Corp filed Critical Beijing North Vehicle Group Corp
Priority to CN202011530371.2A priority Critical patent/CN112605403B/zh
Publication of CN112605403A publication Critical patent/CN112605403A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112605403B publication Critical patent/CN112605403B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B5/00—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools

Abstract

本发明提出一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，包括设备布置及安装、上料和自动化加工步骤。本方法能够解决45CrNiMoVA高强钢材料细长扭杆弹簧(直径35～Φ50mm，长度1500～2500mm)自动化车削加工技术难题，解决自动化车削加工中存在的装夹易产生变形、特殊材料不易断屑、尺寸精度和粗糙度难以保证等技术难题，可实现自动化批量生产，生产效率高、工艺稳定可靠，加工精度可以达到0.15mm以内，生产效率不低于34min/根。

Description

一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法
技术领域
本发明属于高强钢材料扭杆弹簧加工技术领域，具体涉及一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法。
背景技术
高强钢细长扭杆弹簧是关键工件，广泛应用于薄壳车辆、民用特种车辆领域。高强钢细长扭杆弹簧具有结构细长、材料难切削等特性，自动化车削加工中存在易装夹变形、材料不易断屑、粗糙度和尺寸精度难以保证的情况，无法实现自动化加工，一直以来是行业内的技术难题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，以解决易装夹变形、材料不易断屑、粗糙度和尺寸精度难以保证的情况，无法实现自动化加工的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，该自动化车削工艺方法包括如下步骤：
S1、设备布置及安装
数控机床横向放置，机床侧方放置托架车及扭杆弹簧托架，托架侧方安装激光打标机，桁架机器人布置在激光打标机上方，覆盖整个工作区域；
S2、上料
将扭杆弹簧人工放置到托架车的扭杆弹簧托架上；移动托架车及扭杆弹簧托架至等节距料道，料道侧面设置有开口，用于托架车推入上料，开口两侧具有升降支架，将托架车上的托架及扭杆弹簧抬起；托架车移走后，将托架放置到料道上；料道移动到上料位，桁架机械手下移抓取扭杆弹簧扭杆弹簧，打开机床防护，机械手夹持扭杆弹簧，将扭杆弹簧放置在液压式自定心支撑架上，完成扭杆弹簧毛坯上料；
S3、自动化加工
①机械手上移，关闭机床防护，采用机床内部的液压夹爪夹持扭杆弹簧左端花键外圆，右侧顶尖自动顶紧右端中心孔，测头自动测量右端面，按右端面位置车削右架窝，液压式自定心支撑架通过油缸液压自动夹紧；采用强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，车削扭杆弹簧右端外圆及倒角，车削右侧弧面，车削杆部外圆至一半长度；清冷却液，完成一侧加工；
②打开机床防护，机械手下移抓取扭杆弹簧；机床卡盘、尾座松开，机械手夹持扭杆弹簧先平移后提升，移至防护外，机械手旋转将扭杆弹簧掉头，夹持扭杆弹簧下移，将扭杆弹簧放置在液压式自定心支撑架上，机械手上移动至防护外，关闭机床防护；卡盘夹持扭杆弹簧右端，顶紧左端，测头自动测量左端面，按左端面位置车削左架窝，支撑架自动夹紧，强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，车削扭杆弹簧左端外圆及倒角，车削左侧圆弧面，车削杆部外圆另一半长度，清冷却液；
③检测及打标：在线检测，检测加工尺寸精度并存储数据，打开机床防护，机械手将加工完成的扭杆弹簧送至料仓，激光打标机自动打标，完成工作循环。
进一步地，扭杆弹簧材料为45CrNiMoVA高强度钢。
进一步地，扭杆弹簧的长度范围1800～2500mm，杆部直径35～50mm。
进一步地，移动托架车的扭杆弹簧托架上配有V型定位元件。
进一步地，液压式自定心支撑架采用开口向上结构。
进一步地，步骤S3中，支撑架相对竖直方向30°角布置，车刀与竖直平面呈15°角安装，车刀后角为25°。
(三)有益效果
本发明提出一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，包括设备布置及安装、上料和自动化加工步骤。本方法能够解决45CrNiMoVA高强钢材料细长扭杆弹簧(直径35～Φ50mm，长度1500～2500mm)自动化车削加工技术难题，解决自动化车削加工中存在的装夹易产生变形、特殊材料不易断屑、尺寸精度和粗糙度难以保证等技术难题，可实现自动化批量生产，生产效率高、工艺稳定可靠，加工精度可以达到0.15mm以内，生产效率不低于34min/根。
附图说明
图1为本发明所针对的扭杆弹簧结构示意图；
图2为本实施例自动化车削工艺方法中扭杆弹簧自动化夹紧示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，所针对的扭杆弹簧材料为45CrNiMoVA高强度钢，如图1所示，该细长扭杆弹簧的长度范围1800～2500mm，杆部直径35～50mm。
该高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，包括如下步骤：
S1、设备布置及安装
全技能数控机床横向放置，机床左侧放置托架车及工件托架，托架左侧安装激光打标机，桁架机器人布置在激光打标机上方，覆盖整个工作区域。
S2、上料
将扭杆弹簧人工放置到工件托架，工件托架用于存储12件扭杆弹簧，上面配有V型定位元件，每个扭杆弹簧就位后间距相等。移动托架车及工件托架至等节距料道，料道侧面设置有开口，用于托架车推入上料，开口两侧具有升降支架，可将托架车上的托架及工件抬起；托架车移走后，将托架放置到料道上。料道移动到上料位，桁架机械手下移抓取扭杆弹簧工件，机械手上移、右移至机床上方，打开机床防护，机械手夹持扭杆弹簧下移，将扭杆弹簧放置在采用开口向上结构的液压式自定心支撑架上，完成扭杆弹簧毛坯上料。
S3、自动化加工
①机械手上移，关闭机床防护，采用机床内部的液压夹爪夹持扭杆弹簧左端花键外圆，右侧顶尖自动顶紧右端中心孔，测头自动测量右端面，按右端面位置车削右架窝，液压式自定心支撑架通过油缸液压自动夹紧，如图2所示，支撑架1相对竖直方向30°角布置，车刀2与竖直平面呈15°角安装，车刀后角为25°；采用强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，车削扭杆弹簧右端外圆及30°倒角，车削右侧弧面，车削杆部外圆至一半长度，清冷却液，完成一侧加工。
②打开机床防护，机械手下移抓取工件。机床卡盘、尾座松开，机械手夹持工件先平移后提升，移至防护外，机械手旋转将扭杆弹簧掉头，夹持扭杆弹簧下移，将工件放置在液压式自定心支撑架上，机械手上移动至防护外，关闭机床防护。卡盘夹持右端，顶紧左端，测头自动测量左端面，按左端面位置车削左架窝，支撑架自动夹紧，强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，车削扭杆弹簧左端外圆及30°倒角，车削左侧圆弧面，车削杆部外圆另一半长度，清冷却液。
③检测及打标：在线检测，检测加工尺寸精度并存储数据，打开机床防护，机械手将加工完成的工件送至料仓，激光打标机自动打标，完成工作循环。
在自动化加工过程中，针对45CrNiMoVA高强钢材料车削时产生长铁屑缠绕问题，采用强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，高压泵的工作压力设计为100bar，通过减小切削卷曲半径、增大弯矩和弯曲应变来实现断屑。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法，其特征在于，所述自动化车削工艺方法包括如下步骤：
S1、设备布置及安装
数控机床横向放置，机床侧方放置托架车及扭杆弹簧托架，托架侧方安装激光打标机，桁架机械手布置在激光打标机上方，覆盖整个工作区域；
S2、上料
将扭杆弹簧人工放置到托架车的扭杆弹簧托架上；移动托架车及扭杆弹簧托架至等节距料道，料道侧面设置有开口，用于托架车推入上料，开口两侧具有升降支架，将托架车上的托架及扭杆弹簧抬起；托架车移走后，将托架放置到料道上；料道移动到上料位，桁架机械手下移抓取扭杆弹簧，打开机床防护，桁架机械手夹持扭杆弹簧，将扭杆弹簧放置在液压式自定心支撑架上，完成扭杆弹簧毛坯上料；
S3、自动化加工
①桁架机械手上移，关闭机床防护，采用机床内部的液压夹爪夹持扭杆弹簧左端花键外圆，右侧顶尖自动顶紧右端中心孔，测头自动测量右端面，按右端面位置车削右架窝，液压式自定心支撑架通过油缸液压自动夹紧；采用强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，车削扭杆弹簧右端外圆及倒角，车削右侧弧面，车削杆部外圆至一半长度；清冷却液，完成一侧加工；
②打开机床防护，桁架机械手下移抓取扭杆弹簧；机床卡盘、尾座松开，桁架机械手夹持扭杆弹簧先平移后提升，移至防护外，桁架机械手旋转将扭杆弹簧掉头，夹持扭杆弹簧下移，将扭杆弹簧放置在液压式自定心支撑架上，桁架机械手上移动至防护外，关闭机床防护；卡盘夹持扭杆弹簧右端，顶紧左端，测头自动测量左端面，按左端面位置车削左架窝，支撑架自动夹紧，强高压内冷切削液射流从车刀前刀面喷出高压切削液，车削扭杆弹簧左端外圆及倒角，车削左侧圆弧面，车削杆部外圆另一半长度，清冷却液；
③检测及打标：在线检测，检测加工尺寸精度并存储数据，打开机床防护，桁架机械手将加工完成的扭杆弹簧送至料仓，激光打标机自动打标，完成工作循环。
2.如权利要求1所述的自动化车削工艺方法，其特征在于，所述扭杆弹簧材料为45CrNiMoVA高强度钢。
3.如权利要求1所述的自动化车削工艺方法，其特征在于，所述扭杆弹簧的长度范围1800～2500mm，杆部直径35～50mm。
4.如权利要求1所述的自动化车削工艺方法，其特征在于，所述移动托架车的扭杆弹簧托架上配有V型定位元件。
5.如权利要求1所述的自动化车削工艺方法，其特征在于，所述液压式自定心支撑架采用开口向上结构。
6.如权利要求1所述的自动化车削工艺方法，其特征在于，步骤S3中，支撑架相对竖直方向30°角布置，车刀与竖直平面呈15°角安装，车刀后角为25°。
CN202011530371.2A 2020-12-22 2020-12-22 一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法 Active CN112605403B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011530371.2A CN112605403B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011530371.2A CN112605403B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112605403A CN112605403A (zh) 2021-04-06
CN112605403B true CN112605403B (zh) 2022-07-15

Family

ID=75244121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011530371.2A Active CN112605403B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112605403B (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2040020A1 (de) * 1970-08-12 1972-02-17 Ludwigsburger Maschb Gmbh Bohreinheit,insbesondere zur Durchfuehrung von Feinbohrarbeiten
CN101966596B (zh) * 2010-08-13 2012-06-20 北京航空航天大学 一种大长径比变截面细长轴超声椭圆振动车削加工方法
CN102225723A (zh) * 2011-04-08 2011-10-26 烟台山科自动化包装设备有限公司 一种板类材料的自动输送装置
CN105290746A (zh) * 2015-12-07 2016-02-03 衡阳风顺车桥有限公司 汽车摆臂轴加工工艺
CN105364088A (zh) * 2015-12-23 2016-03-02 常熟市淼泉压缩机配件有限公司 一种车削汽车扭杆的改进加工工艺
CN205763886U (zh) * 2016-05-31 2016-12-07 常州市武滚轴承有限公司 扭杆车加工装置
CN105880638B (zh) * 2016-06-16 2018-07-03 德州德隆(集团)机床有限责任公司 一种用于扭杆双头加工的数控车床及其加工扭杆的方法
CN107656509A (zh) * 2017-11-07 2018-02-02 云科智能制造（沈阳）有限公司 多工件混合加工柔性制造系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112605403A (zh) 2021-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102658546B (zh) 工业机器人
CN112453907A (zh) 一种车辆半轴套管智能生产线及其运行方法
CN112025365B (zh) 采用机器人上下料方式的缸盖毛坯的加工夹具
CN112605403B (zh) 一种高强钢细长扭杆弹簧自动化车削工艺方法
CN105537626A (zh) 一种拉伸试棒自动化生产系统及方法
CN109531069B (zh) 一种带接头座液压缸筒加工方法和加工工装
CN206898432U (zh) 一种加长圆杆支撑新型枪钻
CN103978343B (zh) 一种大型磨机用给料弯管的加工方法
KR102055601B1 (ko) 지그 로봇
CN202155441U (zh) 不锈钢管件接头自动扩口机的扩口单元
CN215699680U (zh) 叉车油缸缸盖自动化加工生产线
CN217343627U (zh) 一种用于大直径薄壁导向套提高精度的工装
CN114952317A (zh) 叉车油缸缸筒加工生产线
US8496458B2 (en) Die press assembly for powder pressing
CN210281270U (zh) 一种罐体焊接变位机
CN210107952U (zh) 一种盘形压铸件的自动除水装置
CN111940806B (zh) 一种用于无缝钢管冷拔机钳口板燕尾槽的加工装置与方法
CN201316815Y (zh) 数控车床用卡具
CN202137283U (zh) 不锈钢管件接头自动扩口机的持料夹具单元
CN201023191Y (zh) 数控车轴车床三孔拨盘
CN215200892U (zh) 一种曲轴托架横移装置
CN220863104U (zh) 一种自动焊接用感应夹具
CN217727144U (zh) 一种高精度加工数控车床
CN214322639U (zh) 一种汽车喷油器喷油孔加工专用治具
CN211639170U (zh) 多位辅助支撑机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant