CN112658698A - 一种薄壁壳体零件的简易生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁壳体零件的简易生产线，所述生产线为简易车‑铣生产线，包括车床2台、立铣1台和卧加2台，车床对薄壁壳体零件进行车加工，采用三爪工装夹持薄壁壳体零件；立铣对薄壁壳体零件进行数铣加工，采用数铣装夹定位工装装夹定位薄壁壳体零件。本发明防止了零件的装夹变形，同时实现了快速定位找正，大大提升了工作效率。

Description

一种薄壁壳体零件的简易生产线

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及一种薄壁壳体零件的简易生产线。

背景技术

该薄壁壳体零件材料为2A12 T4，整体为圆筒状，外圆直径

壳体的壁厚要求为3±0.1mm，内腔四处平台。该类薄壁铝合金零件加工时需要进行粗加工和稳定化。为节省成本，提升加工效率，提出取消粗加工和稳定化，直接进行精加工。此种情况下采用传统的装夹方式极易发生变形，造成尺寸超差，成品率低下，此外装夹定位等需要花费大量时间，使得生产效率低下。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种薄壁壳体零件的简易生产线，一方面控制零件变形，同时减少装夹定位时间，提升成品率和生产效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种薄壁壳体零件的简易生产线，所述生产线为简易车-铣生产线，包括车床2台、立铣1台和卧加2台，车床对薄壁壳体零件进行车加工，采用三爪工装夹持薄壁壳体零件；立铣对薄壁壳体零件进行数铣加工，采用数铣装夹定位工装装夹定位薄壁壳体零件。

其中，所述三爪工装包括三个基爪，每个基爪上固定一个加长爪，基爪和加长爪配合紧密贴合零件外圆。

其中，所述加长爪为钢板，焊接在基爪端部。

其中，所述数铣装夹定位工装包括底座1、盖板5、拉杆2、螺母6；薄壁壳体零件3套设在底座1上，底座1外圆与零件止口配合，拉杆2将盖板5压在薄壁壳体零件3上部，拉杆2底部安装在底座1上，顶部连接盖板5，并通过螺母6固定。

其中，所述底座1为凸字形的柱体结构，包括底部板和突出设置在底部板上的定位圆柱，定位圆柱的直径小于底部板的直径，使得底部板上形成环形台阶，定位圆柱外周壁上开设有环形支撑台阶，薄壁壳体零件3套设在定位圆柱上部，通过环形支撑台阶外圆与零件止口配合。

其中，所述定位圆柱上部外周面上还设置有径向定位销孔，用于与薄壁壳体零件3配合找正。

其中，所述环形台阶上开设有拉杆孔，拉杆下端装入拉杆孔，上端连接盖板5。

其中，所述盖板5底部还设置限位杆4，限位杆4布置在工作台上，起支撑盖板5的作用。

其中，所述限位杆4有四根，顶住盖板5。

(三)有益效果

上述技术方案所提供薄壁壳体零件的简易生产线，完成了薄壁壳体在无粗加工和稳定化的情况下的快速加工，降低了生产成本，同时提升了生产效率；采用加长三爪实现了薄壁零件的车加工装夹，减小了零件装夹变形，保证了加工过程的稳定性以及最终壳体内外圆及止口的尺寸精度；使用数铣用装夹定位工装，防止了零件的装夹变形，同时实现了快速定位找正，大大提升了工作效率；实现了简易生产线搭建，使机床利用率最大化，提升生产效率。

附图说明

图1为加长三爪工装示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为数铣装夹定位工装示意图。

图4为图3的左视图。

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。

针对零件壁厚较薄、易变形等特点，本发明薄壁壳体零件的简易生产线设计专用装夹工装，包括加长三爪工装及数铣装夹定位工装。在生产线上，细化工艺流程，将每道工序拆分至不同的机床加工，合理分配每台机床的工作量，进行流水线操作；根据机床的作业空间，设计可同时装夹多个零件的工装，减少机床的启停时间，提高效率。

该薄壁壳体零件的主要加工流程为：

S1：数车

加工零件内、外圆及两端止口到尺寸；

S2：卧加

加工外圆各处特征及基准孔；

S3：立铣加工内腔四处安装平台；

S4：表处理；

S5：完成加工。

本发明薄壁壳体零件的简易生产线设计过程如下：

(一)设计三爪工装：

待加工铝合金薄壁件外径为ф140mm，长度有169mm，大部分壁厚为3mm。零件刚性较差，车加工时采用传统的三爪装夹，会使得筒体伸出长度过长，一方面由于接触面积小使得局部受力较大导致零件变形，另一方面加工时会造成刀具震颤，易发生过切。

针对该种情况，制作加长三爪，如附图1所示，在传统三爪的基础上焊接三块钢板01，然后根据壳体外圆直径进行配车三块钢板，保证加长三爪使用过程中与零件外圆02贴合紧密。

通过使用加长三爪，加长三爪夹持薄壁壳体长度近60％，增加了装夹面积，从而减小局部受力，控制了零件因装夹引起的变形量，同时减小零件伸出长度，防止刀具发生震颤，保证了加工过程的稳定性以及最终壳体内外圆及止口的尺寸精度。

(二)设计数铣装夹定位工装：

该薄壁壳体在立铣加工内部四处安装平面时，由于壁厚较薄且没有可进行装夹用特征，直接装夹会导致零件变形，尺寸精度无法满足使用要求，且找正时间较长，生产效率低下。

针对该问题，设计数铣装夹定位工装，如附图2，该工装包括底座1、盖板5、限位杆4、拉杆2、螺母6；底座1为凸字形的柱体结构，包括底部板和突出设置在底部板上的定位圆柱，定位圆柱的直径小于底部板的直径，使得底部板上形成环形台阶，定位圆柱外周壁上开设有环形支撑台阶，薄壁壳体零件3套设在定位圆柱上部，通过环形支撑台阶外圆与零件止口配合，定位圆柱上部外周面上还设置有径向定位销孔，用于与薄壁壳体零件3配合找正；环形台阶上开设有拉杆孔，拉杆下端装入拉杆孔，上端连接盖板5，盖板5盖设在薄壁壳体零件3，拉杆2上端使用螺母6固定；盖板5底部还设置限位杆4，限位杆4布置在工作台上，起支撑盖板5的作用。

使用时将薄壁壳体零件3放置于环形支撑台阶上，通过环形支撑台阶外圆与零件止口配合，再加上两处配做的定位销孔找正，大大缩短了找正时间；使用拉杆2将盖板5压在薄壁壳体零件3上部，同时使用四根限位杆4顶住盖板5，防止装夹力过大导致薄壁壳体零件3变形。

通过使用数铣用装夹定位工装，防止了零件的装夹变形，同时实现了快速定位找正，大大提升了工作效率。本工装可同时用于卧式数铣机床和立式数铣机床，保证了零件装夹找正加工基准的统一。

(三)简易生产线搭建

加工时，首先根据立式加工中心的工作空间确定一台机床可同时加工的壳体数量，对车床及铣床的产能进行评估；然后对各工序包括装夹定位时间在内的加工时间进行统计分析，根据分析结果配置机床数量，使机床利用率最大化，最终确定确定机床数量为：车床2台，立铣1台，卧加2台，形成简易车-铣生产线。

通过简易车-铣生产线的试加工，短时间完成了两批次的壳体加工交付，证明该措施有效。

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 (10)

1.一种薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述生产线为简易车-铣生产线，包括车床2台、立铣1台和卧加2台，车床对薄壁壳体零件进行车加工，采用三爪工装夹持薄壁壳体零件；立铣对薄壁壳体零件进行数铣加工，采用数铣装夹定位工装装夹定位薄壁壳体零件。

2.如权利要求1所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述三爪工装包括三个基爪，每个基爪上固定一个加长爪，基爪和加长爪配合紧密贴合零件外圆。

3.如权利要求2所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述加长爪为钢板，焊接在基爪端部。

4.如权利要求3所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述数铣装夹定位工装包括底座、盖板、拉杆、螺母；薄壁壳体零件套设在底座上，底座外圆与零件止口配合，拉杆将盖板压在薄壁壳体零件上部，拉杆底部安装在底座上，顶部连接盖板，并通过螺母固定。

5.如权利要求4所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述底座为凸字形的柱体结构，包括底部板和突出设置在底部板上的定位圆柱，定位圆柱的直径小于底部板的直径，使得底部板上形成环形台阶，定位圆柱外周壁上开设有环形支撑台阶，薄壁壳体零件3套设在定位圆柱上部，通过环形支撑台阶外圆与零件止口配合。

6.如权利要求5所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述定位圆柱上部外周面上还设置有径向定位销孔，用于与薄壁壳体零件配合找正。

7.如权利要求6所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述环形台阶上开设有拉杆孔，拉杆下端装入拉杆孔，上端连接盖板。

8.如权利要求7所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述盖板底部还设置限位杆，限位杆布置在工作台上，起支撑盖板的作用。

9.如权利要求8所述的薄壁壳体零件的简易生产线，其特征在于，所述限位杆有四根，顶住盖板。

10.如权利要求1-9中任一项所述的薄壁壳体零件的简易生产线在机械加工技术领域中的应用。

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