CN116079446B - 汽车零部件自动加工的组合装夹工装及方法 - Google Patents
汽车零部件自动加工的组合装夹工装及方法Info
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Abstract
本申请涉及一种汽车零部件自动加工的组合装夹工装及方法,其包括固定部为工装主板;在工装主板上有驱动轴组件,驱动轴组件包括在工装主板一侧设置的主顶尖部,在工装主板另一侧设置有与主顶尖部对应的电机输出轴,从而实现旋转支撑;在驱动轴组件上旋转有挂板组件;挂板组件一端具有与主顶尖部对正的顶尖孔,另一端具有电机输出轴传动连接的连接套;本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本申请涉及机械装夹工具领域,尤其是涉及汽车零部件自动加工的组合装夹工装及方法,特别是针对差速器壳体进行组件与加工。
背景技术
在汽车关键零部件的加工过程中,越来越要求实现全自动化加工过程,对加工设备及其自动化夹具工装生产要求越来越高;批量生产中加工尺寸的一致性及精确度直接影响以后的装配过程;差速器壳体是汽车配件加工生产过程中典型的零部件,主要装配体起到将发动机传送过来的转速改变及将发动机传送过来的扭力方向转换。在切削铣削加工方面具有很强而且非常典型的工艺特点。差速器壳体是应用于汽车的发动机与四个轮胎之间的动力转换部件,起到非常关键的作用。目前,国内差速器壳体制造行业通常是由通用机床和差速器壳体专机组成生产线,人工进行上下料加工生产,其加工精度及加工效率无法满足日益严峻的市场过程,自动化生产成为一种趋势。差速器壳体的加工生产具备较高的加工难度。因此,自动生产过程中,专用设备和专用装夹工装就成为差速器壳体加工时最重要的设备,其精度和性能将直接影响成型产品的性能和指标。
在现行的差速器壳体的加工过程中,当加工工件本体上不同位置的孔时,工件本体要被多次装夹,工序复杂,加工效率低,加工成本高,加工精度低;且目前差速器壳体基本为铸造毛坯,铸造的工艺特点决定了毛坯本身存在的铸造偏差和精度问题,毛坯的一致性不容易控制,加工过程中的难度就更大。
如何实现自动化组装,尽量实现加工工序的集中度,实现机床的对零部件的复合加工,扩展机床的加工功能,减少多次定位组装,避免工序周转与等待的时间等成为急需解决的技术问题。
发明内容
为了提高加工集中度,本申请提供一种汽车零部件自动加工的组合装夹工装及方法,采用如下的技术方案:
为了实现可以完成一次装夹,完成多工序加工,一种汽车零部件自动加工的组合装夹工装,工装包括固定部,用于安装在机床上;在固定部上设置有转动部,在转动部上设置有夹持部,夹持部用于夹持工件本体。
作为上述技术方案的进一步改进:
为了实现多孔位的加工,固定部为工装主板;在工装主板上有驱动轴组件,驱动轴组件包括在工装主板一侧设置的主顶尖部,在工装主板另一侧设置有与主顶尖部对应的电机输出轴,从而实现旋转支撑;
为了实现各个回转体加工部及多孔位的加工,在驱动轴组件上旋转有挂板组件;挂板组件一端具有与主顶尖部对正的顶尖孔,另一端具有电机输出轴传动连接的连接套;
在桥板组件上分别设置有定心组件、旋转压紧油缸及气密支撑组件;
驱动轴组件固定在加工中心上,挂板组件与驱动轴组件连接固定,桥板组件与挂板组件连接,驱动轴组件通过T型螺栓固定在加工中心上;
定心组件用于插入工件本体的工件中心孔部进行定心;旋转压紧油缸固定工件本体;
气密支撑组件进行气密性检测,驱动轴组件带动桥板组件旋转;
气密支撑组件与对工件本体端面抵接接触,进行气密性检验;
在挂板组件上设有螺栓孔,驱动轴组件内设有梯形螺栓组件;在桥板组件上设有螺栓孔,挂板组件上设有螺纹孔;
当驱动轴组件进行旋转运动带动桥板组件旋转。
作为加工方法的介绍,一种汽车零部件自动加工方法, 该方法包括以下步骤,首先,将固定部安装在机床上;然后,通过转动部旋转,使得工件本体的待加工孔部位对应刀具进行加工。
作为上述技术方案的进一步改进:
为了完成各个孔位加工,当对差速器壳体的工件本体进行孔加工时,机械手抓取工件本体放置于加工中心上,通过定心组件定心,旋转压紧油缸操控旋转压板旋转下压固定工件本体,气密支撑组件进行气密性检测,加工中心进行工件本体的孔加工,驱动轴组件带动桥板组件旋转,实现对工件本体的周圈孔加工;
驱动轴组件进行旋转运动带动桥板组件旋转;
其中,在定心组件定心时,中间圆柱端对工件进行端面定位, 三个六边形凸起进入中心孔部中并与中心孔部内侧壁接触;
在进行气密性检测时,气密支撑组件的圆形气孔接触工件本体的对应表面,检验工件本体的水平放置情况,若有放置不水平的状况,则漏气报警。
为了实现多工位加工,特别是卧车,前提是,首先,工件本体进行铸造;然后,修工艺冒口,对工件本体进行粗车,上四爪卡盘,照顾各部分均有加工余量,找正工件中心,车工艺冒口,作为卡接部并根据工件本体上的加强筋在工件本体外侧壁上走刀形成工艺拉痕侧面;其次,对工件本体进行喷丸处理及酸洗磷化;再次,将工件本体转入机加工车间;
在机床的机头上安装刀具,机头至少具有旋转动作,机头和/或机床具有横向移动动作;进行机加工工艺;
步骤一,首先,将固定支撑架安装在机床的工作台上;然后,在公转三爪卡盘部上卡接工艺冒口,找正;
步骤二,将工件中心孔部对正机头轴心线即工位A处,车削与工件中心孔部同轴的工件本体的回转面;
步骤三,首先,偏心摆动杆在摆动导向槽部中摆动,使得摆动支撑架绕主中心轴轴心线摆动并从工位A到工位B;其次,尾部旋转动力部通过旋转主动齿轮部带动从动齿圈部啮合旋转,以工艺拉痕侧面为周向定位基准,使得一个待加工的工件法兰孔位于工位A,进行加工;再次,在机头上更好刀头,进行锪孔部加工;其中,旋转的等分花盘部与长臂接触,在复位弹簧的作用下,通过复位弹簧,使得长臂接触与等分花盘部的齿沟施力抵接,消除齿隙;
步骤四,纵向牵拉推杆牵动行走底座前行,使得铰接支撑架部斜向摆动,使得斜向孔部朝向机头,进行锪平、钻螺纹底孔、攻丝;
步骤五,上芯轴,机头顶工件本体端面,后顶推杆驱动后中心芯轴进入工件中心孔部中,将带有后中心芯轴的工件本体取下;
步骤六,将后中心芯轴安装到卧式车床上,进行车工艺冒口及小端面部,倒角。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.该工装能够一次性自动完成该工件本体的孔加工,不用进行二次装夹定位进行加工,简化加工工序,减少人力资源,节省加工成本,提高加工效率。
2.通过气密支撑组件对工件本体进行气密性检验,能够有效判断差速器壳体的装夹状况,保证差速器壳体在生产过程中加工装夹基准的一致性及加工尺寸的精度。
3.通过旋转压紧油缸的压紧与气密支撑组件检验气密性,该工装能够自动将差速器壳体紧密夹紧,方便对差速器的其他位置进行加工,使差速器的装夹更为方便,能够有效提高差速器的加工效率。
4.本发明实现了机床的高集中度加工,从而保证了加工精度,扩展了加工机床的加工功能,极大减少了辅助时间。
附图说明
图1是实施例1组合装夹工装图。
图2是实施例1的180度旋转图。
图3是实施例2的工作原理示意图。
图4是优选的加工件立体图。
图5是加工件大端结构视图。
图6是加工件带有工艺冒口结构视图。
图7是传统卡盘示意图。
图8是常规芯轴结构图。
图9是实施例2结构示意图。
图10是实施例2结构另一视角示意图。
图11是实施例2固定支撑部主要部件爆炸图。
图12是固定支撑架分解图。
图13是铰接L型板示意图。
其中,1、驱动轴组件;2、挂板组件;3、桥板组件;4、定心组件;5、旋转压紧油缸;6、气密支撑组件;7、加工刀具;8、工装自转部;9、工装公转部;10、工件本体;11、工件法兰孔;12、工件中心孔部;13、斜向孔部;14、外圆部;15、大端面部;16、小端面部;17、锪孔部;18、内止口部;19、工艺拉痕侧面;20、工艺冒口;21、三爪卡盘组件;22、锥度芯轴部;23、固定支撑部;24、固定支撑架;25、固定导向轨;26、行程限位座;27、行走底座;28、摆动机头架;29、铰接杆部;30、纵向牵拉推杆;31、铰接支撑架部;32、对中尾座;33、主三爪卡盘;34、主架体部;35、主中心轴;36、尾部旋转动力部;37、后支撑架体;38、后顶推杆;39、后中心芯轴;40、自转限位座位;41、摆动支撑架;42、摆动导向槽部;43、偏心摆动杆;44、旋转主动齿轮部;45、旋转支撑壳体;46、从动齿圈部;47、公转轴承座部;48、公转三爪卡盘部;49、公转部中心孔;50、等分花盘部;51、卡位架体;52、铰接L型板;53、复位弹簧;54、铰接主轴。
驱动轴组件1,挂板组件2,桥板组件3,定心组件4,旋转压紧油缸5,气密支撑组件6,加工刀具7,工装自转部8,工装公转部9,工件本体10,工件法兰孔11,工件中心孔部12,斜向孔部13,外圆部14,大端面部15,小端面部16,锪孔部17,内止口部18,工艺拉痕侧面19,工艺冒口20,三爪卡盘组件21,锥度芯轴部22,固定支撑部23,固定支撑架24,固定导向轨25,行程限位座26,行走底座27,摆动机头架28,铰接杆部29,纵向牵拉推杆30,铰接支撑架部31,对中尾座32,主三爪卡盘33,主架体部34,主中心轴35,尾部旋转动力部36,后支撑架体37,后顶推杆38,后中心芯轴39,自转限位座位40,摆动支撑架41,摆动导向槽部42,偏心摆动杆43,旋转主动齿轮部44,旋转支撑壳体45,从动齿圈部46,公转轴承座部47,公转三爪卡盘部48,公转部中心孔49,等分花盘部50,卡位架体51,铰接L型板52,复位弹簧53,铰接主轴54,
具体实施方式
以下结合附图1-13对本申请作进一步详细说明。
如图4-图6,实施例1,作为常规的待加工的差速器壳体一种实施例,差速器壳体如工件本体10,工件本体10具有大端面部15及小端面部16,大端面部15及小端面部16通过工件中心孔部12贯通,在大端面部15圆周上分布有若干带有锪孔部17的工件法兰孔11,在工件本体10具有斜向孔部13用于安装油嘴,在小端面部16头部具有外圆部14,在大端面部15内腔中设置有内止口部18。小端面部16具有作为卡接部的工艺冒口20。
如图7、图8,实施例2,在传统车床上,加工回转体时,三爪卡盘组件21、锥度芯轴部22是一般采用的工装。
针对工件本体10,采用精铸工艺,照顾各部分均有加工余量,上四爪卡盘车工艺冒口20,找正工件中心,作为卡接部。
如图1-图13,为了实现对工件的装夹,一种汽车零部件自动加工的组合装夹工装,工装放置于加工中心上,配合加工中心实现对此工序的加工,将工件本体10放置于加工中心的工作台上。工装包括固定部,用于安装在机床上;在固定部上设置有转动部,在转动部上设置有夹持部,夹持部用于夹持工件本体10。
作为配套的方法,包括以下步骤,首先,将固定部安装在机床上;然后,通过转动部旋转,使得工件本体10的待加工孔部位对应刀具进行加工。
如图1-图3,实施例3,本发明的工装包括工装主板可以实现固定;在工装主板上有驱动轴组件1,其可以旋转液压马达或电机驱动,驱动轴组件1作为优选在工装主板一侧设置有主顶尖部,另一侧连接电机,从而实现旋转支撑,可以配套传感器或限位块进行角度限制。驱动轴组件1上旋转有挂板组件2;在桥板组件3上分别设置有定心组件4、旋转压紧油缸5及气密支撑组件6;从而实现了对工件的支撑。
作为主要连接关系介绍,驱动轴组件1固定在加工中心上,挂板组件2与驱动轴组件1连接固定,桥板组件3与挂板组件2连接,驱动轴组件1通过T型螺栓固定在加工中心的基层板上,从而实现固定。桥板组件3与挂板组件2的形状不受制于图纸结构,可以根据不同规格的待加工件进行合理改变。
定心组件4定心,旋转压紧油缸5旋转下压固定工件本体10,气密支撑组件6进行气密性检测,加工中心只需要更换加工刀具7进行工件本体10的工件法兰孔11加工,驱动轴组件1带动桥板组件2旋转,实现对工件本体10的周圈孔加工。该工装能够一次性自动完成该工件本体10的所有孔加工,不用来回更换工装,简化加工工序,减少人力资源,节省加工成本,节省了加工效率的辅助工时;通过气密支撑组件6与对工件本体10端面抵接接触,进行气密性检验,能够有效判断差速器壳体的装夹状况,保证差速器壳体在生产过程中加工装夹基准的一致性及加工尺寸的精度。
在挂板组件2上设有螺栓孔,驱动轴组件1内设有梯形螺栓组件,两者通过内六角螺栓进行连接。在桥板组件3上设有螺栓孔,挂板组件2上设有螺纹孔,两者通过内六角螺栓进行连接。
当驱动轴组件1进行旋转运动时,桥板组件3被带动同时进行旋转,因此,当加工工件本体10上的侧孔时,不需要更换夹具,可直接实现侧孔的加工。
定心组件4的主体为圆柱结构,它的中间圆柱处有三个六边形凸起结构,该凸起结构可伸缩运动,使工件本体10定位更准确,精确度更高。
旋转压紧油缸5,采用液压驱动的,旋转压紧油缸5具有用于压在工件本体10上的旋转压板,优选带螺旋槽的活塞杆、缸体、导向钢珠等部分,导向钢珠沿螺旋槽内进行运动,活塞杆在缸体内做往复运动,缸体上设有螺栓孔,与桥板组件3通过内六角螺栓进行连接。
气密支撑组件6环形分布于桥板组件3上,一个工件本体10设有四个气密支撑组件,该组件设有圆形气孔,其用于接触工件本体10的对应表面,用于检验工件本体10的水平放置情况,若有放置不水平的状况,则漏气报警。
整个工装的使用步骤为:当对差速器壳体进行孔加工时,机械手抓取差速器壳体放置于加工中心,定心组件定心,旋转压紧油缸旋转下压固定工件本体10,气密支撑组件进行气密性检测,加工中心进行工件本体10的孔加工,驱动轴组件带动桥板组件旋转,实现对工件本体10的周圈孔加工。
具体的说,当对差速器壳体的工件本体10进行孔加工时,机械手抓取工件本体10放置于加工中心上,通过定心组件4定心,旋转压紧油缸5操控旋转压板旋转下压固定工件本体10,气密支撑组件6进行气密性检测,加工中心进行工件本体10的孔加工,驱动轴组件1带动桥板组件3旋转,实现对工件本体10的周圈孔加工;
驱动轴组件1进行旋转运动带动桥板组件3旋转;
其中,在定心组件4定心时,中间圆柱端对工件进行端面定位, 三个六边形凸起进入中心孔部12中并与中心孔部12内侧壁接触;
在进行气密性检测时,气密支撑组件6的圆形气孔接触工件本体10的对应表面,检验工件本体10的水平放置情况,若有放置不水平的状况,则漏气报警。
固定部为工装主板;在工装主板上有驱动轴组件1,驱动轴组件1包括在工装主板一侧设置的主顶尖部,在工装主板另一侧设置有与主顶尖部对应的电机输出轴,从而实现旋转支撑;
在驱动轴组件1上旋转有挂板组件2;挂板组件2一端具有与主顶尖部对正的顶尖孔,另一端具有电机输出轴传动连接的连接套;
在桥板组件3上分别设置有定心组件4、旋转压紧油缸5及气密支撑组件6;
驱动轴组件1固定在加工中心上,挂板组件2与驱动轴组件1连接固定,桥板组件3与挂板组件2连接,驱动轴组件1通过T型螺栓固定在加工中心上;
定心组件4用于插入工件本体10的工件中心孔部12进行定心;旋转压紧油缸5固定工件本体10;
气密支撑组件6进行气密性检测,驱动轴组件1带动桥板组件2旋转;
气密支撑组件6与对工件本体10端面抵接接触,进行气密性检验;
在挂板组件2上设有螺栓孔,驱动轴组件1内设有梯形螺栓组件;在桥板组件3上设有螺栓孔,挂板组件2上设有螺纹孔;
当驱动轴组件1进行旋转运动带动桥板组件3旋转。
定心组件4具有中间圆柱部,在中间圆柱端部伸缩设置有三个六边形凸起,用于与中心孔部12的内侧壁接触;
旋转压紧油缸5具有用于压在工件本体10上的旋转压板;
气密支撑组件6环形分布于桥板组件3上,气密支撑组件6设有圆形气孔作为气嘴,用于接触工件本体10的对应表面,用于检验工件本体10的水平放置情况,若有放置不水平的状况,则漏气报警;
当对差速器壳体的工件本体10进行孔加工时,机械手抓取差速器壳体放置于加工中心,定心组件4的中间圆柱部进行端面定位,通过三个六边形凸起伸长进入中心孔部12进行定心,旋转压紧油缸5旋转下压固定工件本体10,气密支撑组件6的圆形气孔与工件本体10的对应表面接触并吹起,通过气密支撑组件6的压力表进行气密性检测,加工中心进行工件本体10的孔加工,驱动轴组件1带动桥板组件3旋转,实现对工件本体10的孔加工。
如图3-13,实施例4,其包括以下部件,作为上位概念介绍,
固定部,包括固定支撑部23,用于安装在机床上;优选为卧式车床或卧室铣床,当可以是其他加工中心。
转动部,包括工装自转部8及设置在工装自转部8上的工装公转部9;通过自转与公转组合使用,中心孔与周围孔的加工,通过俯仰变向,实现油嘴孔加工。从而可以利用传统机床实现多工位高度集成加工。
夹持部,设置在工装公转部9上,用于夹持工件本体10;优选三爪卡盘,也可以是四爪卡盘或其他类似结构。
如图3,为了方便本实施例之原理,在固定部机床上设置有工位A及工位B,工位A对应机床的刀具轴轴线,当工件本体10的工件中心孔部12位于工位A时,机床加工工件中心孔部12;当工件本体10的工件中心孔部12位于工位B时,工件本体10旋转,使得一个工件法兰孔11位于工位A。从而实现了多孔位加工。
固定支撑部23包括固定支撑架24,本发明可以对现有机床改造,以卧车为例,将其机床的溜板箱或托板架上安装,可以具有横向移动功能,当然,也可安装在卧镗或卧铣上,也可以机头移动。作为优选,在固定支撑架24上纵向设置有固定导向轨25,在固定导向轨25端部设置有行程限位座26。通过滑座加摆动实现角度调整。
作为上述理论的实现结构,相比于单纯的卡盘与芯轴结构,本实施例的工装自转部8,包括在固定导向轨25上行走的行走底座27,在行走底座27上铰接有摆动机头架28;在固定支撑架24上分别设置有与摆动机头架28铰接连接的铰接杆部29及与行走底座27连接的纵向牵拉推杆30,在摆动机头架28上设置有铰接支撑架部31;在铰接支撑架部31两端分别设置有对中尾座32及主三爪卡盘33;作为支撑连接的方式,本发明的采用卡爪结构,也可以采用楔子+芯轴结构等,从而方便定心,适配不同的规格部件。
作为工装公转部9的改进,包括夹持在主三爪卡盘33上的主架体部34;在主架体部34上设置有主中心轴35,在主架体部34或主中心轴35上设置有尾部旋转动力部36,在主中心轴35上套有摆动支撑架41;尾部旋转动力部36可以步进电机或带有刻度的人工转盘等常规结构。
在主架体部34上设置有两个用于限制的自转限位座位40,自转限位座位40位于摆动支撑架41两侧,使得摆动支撑架41位于工位A或工位B;在主架体部34上设置有偏心摆动杆43,摆动支撑架41一端有摆动导向槽部42;偏心摆动杆43在摆动导向槽部42中摆动,使得摆动支撑架41绕主中心轴35轴心线摆动并停留在工位A或工位B;本发明采用间歇性结构,采用偏心机构,采用工位A、B摆动,实现了中心部与偏心部的加工。
作为优选,在主架体部34上设置有后支撑架体37,在后支撑架体37上设置有由后顶推杆38驱动伸缩的后中心芯轴39;后中心芯轴39根据所需进行执行。从而实现自动芯轴安装,利用芯轴锥度,实现了定位安装。
作为旋转驱动,在主中心轴35上设置有由尾部旋转动力部36驱动的旋转主动齿轮部44,实现了旋转驱动;
作为优选,夹持部,具有设置在摆动支撑架41另一端的旋转支撑壳体45,在旋转支撑壳体45上设置有公转轴承座部47,在公转轴承座部47上设置有从动齿圈部46与旋转主动齿轮部44啮合;可以配套传感器,角度器、光栅等常规结构。
作为具体结构,在公转轴承座部47具有贯通的公转部中心孔49,在公转轴承座部47前端设置有公转三爪卡盘部48,用于夹持工件本体10,其结构巧妙。
作为补充,在加工之前,针对工件本体10,采用精铸工艺,照顾各部分均有加工余量,上四爪卡盘车工艺冒口20,找正工件中心,作为卡接部;在工件本体10外侧壁上设置有工艺拉痕侧面19;从而保证了工件尽量一次装夹完成各部加工,其冒口可以作为精加工的基准,拉痕作为法兰孔的分度基准。
为了实现旋转精度控制,消除齿隙影响,在主中心轴35上设置有等分花盘部50,在主架体部34上设置有卡位架体51,在卡位架体51上通过铰接主轴54铰接有铰接L型板52,铰接L型板52具有一长臂;在卡位架体51与铰接L型板52连接有复位弹簧53;等分花盘部50用于单向与铰接L型板52的一长臂接触,并通过复位弹簧53,使得一长臂与等分花盘部50的齿沟施力抵接。通过摆动实现角度控制,通过弹簧复位力实现复位。
本发明的加工方法,加工方法具有辅助前续,首先,工件本体10进行铸造,一般采用精铸,减少缺陷;然后,修工艺冒口20,对小端头处的冒口进行修整,从而作为后续加工的基准,从而保证了各部行为公差精度,实现一刀加工。例如,对工件本体10进行粗车,上四爪卡盘,照顾各部分均有加工余量,找正工件中心,车工艺冒口20并做切口,作为卡接部并根据工件本体10上的加强筋在工件本体10外侧壁上走刀形成工艺拉痕侧面19;其次,对工件本体10进行喷丸处理及酸洗磷化,实现了去死皮,时效,防锈处理;再次,将工件本体10转入机加工车间;
本夹具可应用于广泛机床之上,但是,对机床有以下要求,在机床的机头上安装刀具,机头至少具有旋转动作,机头和/或机床具有横向移动动作;进行机加工工艺;
步骤一,首先,将固定支撑架24安装在机床的工作台上;然后,在公转三爪卡盘部48上卡接工艺冒口20,找正;利用卡冒口实现加工,对应外圆各部通过芯轴实现加工,当然,根据车工不同人的加工习惯,可以设计弯头刀反车大端台阶,或先对回转体各部先半精加工,在半精加工后,卡大端面外圆侧壁,进行加工,并根据后续工艺,决定车冒口时机。
步骤二,将工件中心孔部12对正机头轴心线即工位A处,车削与工件中心孔部12同轴的工件本体10的回转面;本发明通过偏摆动实现加工法兰孔。
步骤三,首先,偏心摆动杆43在摆动导向槽部42中摆动,使得摆动支撑架41绕主中心轴35轴心线摆动并从工位A到工位B;其次,尾部旋转动力部36通过旋转主动齿轮部44带动从动齿圈部46啮合旋转,以工艺拉痕侧面19为周向定位基准,使得一个待加工的工件法兰孔11位于工位A,进行加工;再次,在机头上更好刀头,进行锪孔部17加工;其中,旋转的等分花盘部50与长臂接触,在复位弹簧53的作用下,通过复位弹簧53,使得长臂接触与等分花盘部50的齿沟施力抵接,消除齿隙,从而保证了法兰孔的等分精度。
步骤四,纵向牵拉推杆30牵动行走底座27前行,使得铰接支撑架部31斜向摆动,使得斜向孔部13朝向机头,进行锪平、钻螺纹底孔、攻丝;
步骤五,上芯轴,机头顶工件本体10端面,后顶推杆38驱动后中心芯轴39进入工件中心孔部12中,将带有后中心芯轴39的工件本体10取下;
作为后续工艺,步骤六,将后中心芯轴39安装到卧式车床上,进行车工艺冒口20及小端面部16,倒角。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种汽车零部件自动加工的组合装夹工装,其特征在于:工装包括固定部,用于安装在机床上;在固定部上设置有转动部,在转动部上设置有夹持部,夹持部用于夹持工件本体(10);
汽车零部件包括差速器壳体的工件本体(10);
工件本体(10)具有大端面部(15)及小端面部(16),大端面部(15)及小端面部(16)通过工件中心孔部(12)贯通,在大端面部(15)圆周上分布有若干工件法兰孔(11),在工件本体(10)具有斜向孔部(13)用于安装油嘴,在小端面部(16)头部具有外圆部(14),在大端面部(15)内腔中设置有内止口部(18);小端面部(16)具有作为卡接部的工艺冒口(20);
汽车零部件自动加工的组合装夹工装包括:
固定部,包括固定支撑部(23),用于安装在机床上;
转动部,包括工装自转部(8)及设置在工装自转部(8)上的工装公转部(9);
夹持部,设置在工装公转部(9)上,用于夹持工件本体(10);
在工装自转部(8)上设置有工位A及工位B,工位A对应机床的刀具轴轴线,当工件本体(10)的工件中心孔部(12)位于工位A时,机床加工工件中心孔部(12);当工件本体(10)的工件中心孔部(12)位于工位B时,工件本体(10)旋转,使得一个工件法兰孔(11)位于工位A。
2. 根据权利要求1所述的汽车零部件自动加工的组合装夹工装,其特征在于: 固定支撑部(23)包括固定支撑架(24),在固定支撑架(24)上纵向设置有固定导向轨(25),在固定导向轨(25)端部设置有行程限位座(26)。
3.根据权利要求2所述的汽车零部件自动加工的组合装夹工装,其特征在于:工装自转部(8),包括在固定导向轨(25)上行走的行走底座(27),在行走底座(27)上铰接有摆动机头架(28);在固定支撑架(24)上分别设置有与摆动机头架(28)铰接连接的铰接杆部(29)及与行走底座(27)连接的纵向牵拉推杆(30),在摆动机头架(28)上设置有铰接支撑架部(31);在铰接支撑架部(31)两端分别设置有对中尾座(32)及主三爪卡盘(33);
工装公转部(9),包括夹持在主三爪卡盘(33)上的主架体部(34);在主架体部(34)上设置有主中心轴(35),在主架体部(34)或主中心轴(35)上设置有尾部旋转动力部(36),在主中心轴(35)上套有摆动支撑架(41);
在主架体部(34)上设置有两个用于限制的自转限位座位(40),自转限位座位(40)位于摆动支撑架(41)两侧,使得摆动支撑架(41)位于工位A或工位B;
在主架体部(34)上设置有偏心摆动杆(43),摆动支撑架(41)一端有摆动导向槽部(42);偏心摆动杆(43)在摆动导向槽部(42)中摆动,使得摆动支撑架(41)绕主中心轴(35)轴心线摆动并停留在工位A或工位B;
在主架体部(34)上设置有后支撑架体(37),在后支撑架体(37)上设置有由后顶推杆(38)驱动伸缩的后中心芯轴(39);
在主中心轴(35)上设置有由尾部旋转动力部(36)驱动的旋转主动齿轮部(44);
夹持部,具有设置在摆动支撑架(41)另一端的旋转支撑壳体(45),在旋转支撑壳体(45)上设置有公转轴承座部(47),在公转轴承座部(47)上设置有从动齿圈部(46)与旋转主动齿轮部(44)啮合;
在公转轴承座部(47)具有贯通的公转部中心孔(49),在公转轴承座部(47)前端设置有公转三爪卡盘部(48),用于夹持工件本体(10)。
4.根据权利要求3所述的汽车零部件自动加工的组合装夹工装,其特征在于:在加工之前,针对工件本体(10),采用精铸工艺,各部分均留有加工余量,上四爪卡盘,找正工件中心,车工艺冒口(20)作为卡接部;在工件本体(10)外侧壁上设置有工艺拉痕侧面(19);
在主中心轴(35)上设置有等分花盘部(50),在主架体部(34)上设置有卡位架体(51),在卡位架体(51)上通过铰接主轴(54)铰接有铰接L型板(52),铰接L型板(52)具有一长臂;在卡位架体(51)与铰接L型板(52)连接有复位弹簧(53);
等分花盘部(50)用于单向与铰接L型板(52)的长臂接触,并通过复位弹簧(53),使得长臂与等分花盘部(50)的齿沟施力抵接。
5.一种汽车零部件自动加工方法,采用权利要求4所述的汽车零部件自动加工的组合装夹工装,其特征在于:该方法包括以下步骤,首先,将固定部安装在机床上;然后,通过转动部旋转,使得工件本体(10)的待加工孔部位对应刀具进行加工。
6.根据权利要求5所述的汽车零部件自动加工方法,其特征在于:首先,对工件本体(10)进行铸造;然后,修工艺冒口(20),对工件本体(10)进行粗车,上四爪卡盘,各部分均留有加工余量,找正工件中心,车工艺冒口(20)作为卡接部,并根据工件本体(10)上的加强筋在工件本体(10)外侧壁上走刀形成工艺拉痕侧面(19);其次,对工件本体(10)进行喷丸处理及酸洗磷化;再次,将工件本体(10)转入机加工车间;
在机床的机头上安装刀具,机头至少具有旋转动作,机头和/或机床具有横向移动动作;进行机加工工艺;
步骤一,首先,将固定支撑架(24)安装在机床的工作台上;然后,在公转三爪卡盘部(48)上卡接工艺冒口(20),找正;
步骤二,将工件中心孔部(12)对正机头轴心线即工位A处,车削与工件中心孔部(12)同轴的工件本体(10)的回转面;
步骤三,首先,偏心摆动杆(43)在摆动导向槽部(42)中摆动,使得摆动支撑架(41)绕主中心轴(35)轴心线摆动并从工位A到工位B;其次,尾部旋转动力部(36)通过旋转主动齿轮部(44)带动从动齿圈部(46)啮合旋转,以工艺拉痕侧面(19)为周向定位基准,使得一个待加工的工件法兰孔(11)位于工位A,进行加工;再次,在机头上更换刀头,进行锪孔部(17)加工;其中,旋转的等分花盘部(50)与长臂接触,在复位弹簧(53)的作用下,通过复位弹簧(53),使得长臂与等分花盘部(50)的齿沟施力抵接,消除齿隙;
步骤四,纵向牵拉推杆(30)牵动行走底座(27)前行,使得铰接支撑架部(31)斜向摆动,使得斜向孔部(13)朝向机头,进行锪平、钻螺纹底孔、攻丝;
步骤五,上芯轴,机头顶工件本体(10)端面,后顶推杆(38)驱动后中心芯轴(39)进入工件中心孔部(12)中,将带有后中心芯轴(39)的工件本体(10)取下。
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