法蘭制造流程
-
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在重型汽車開始裝 備碟式剎車，由于法蘭盤需要安裝碟式剎車，原有的圓 形法蘭盤改變?yōu)楫愋危糜诎惭b的6個通孔分別位于 不同直徑圓周上。現(xiàn)采取的加工方案為采用我廠生產(chǎn) 的雙頭數(shù)控車床，利用伺服動力刀架安裝u鉆，在精 加工軸頭的同時，一次裝夾同時完成端面孔的加工。 由于橋殼為批量生產(chǎn)，而每個工件存在差異，因此需要 解決的問題是如何找到工件初始加工孑L(孔位1)位 置。
1機床加工原理 本機床為中間驅動數(shù)控雙頭車床，中間為驅動主 軸(C軸)驅動工件旋轉。驅動主軸采用伺服電動機+ 同步帶驅動，實現(xiàn)角度方向的精確定位。機床為上下 兩副導軌，上導軌在中間驅動主軸兩側各安裝一液壓 伺服動力刀架，液壓伺服刀架安裝于十字滑板，滑板采 用數(shù)控系統(tǒng)控制，可進行x軸和z軸的運動；下導軌 在中間驅動主軸兩側各安裝尾臺，兩尾臺一側為固定， 另一側為通過液壓缸驅動移動。 工件加工原理為：利用橋殼兩端已加工好的中心 孔定位，將專用車具與中間驅動主軸(C軸)連接，帶 動工件旋轉。由于加工的各孔均位于不同直徑圓周 上，因此在加工中需利用已知圖紙上孔與孔之間的夾 角，和孔到橋殼中心極坐標距離來完成加工。
2機床測量方法原理 本測量原理圖見圖1，工件安裝完畢后所處的位 置為機床c軸的原始零點，由于工件法蘭盤在焊接過 程中的個體差異，工件初始加工孔(孔位1)位置無法 通過設定與c軸零點重合，如果按預先設定的原始零 點進行加工，容易造成孔相對外形的余量不均勻甚至 產(chǎn)生廢品。為防止發(fā)生以上問題，現(xiàn)采取方案為在工 件安裝后，針對每次安裝的工件都通過測頭進行測量， 根據(jù)測量的數(shù)據(jù)修正起始點位置。測量原理是將測頭 移動至行程x1位置，C軸帶動工件逆時針旋轉，測頭 碰工件外形取測量點1數(shù)據(jù)，然后C軸順時針旋轉碰工件外形取測量點2，系統(tǒng)記錄兩點間夾角o。由于工 件外形特點，取得的夾角0大于180。。現(xiàn)取兩點間夾 角0的一半(A=O／Z)作為工件與圖紙坐標系相重合 的x軸坐標位置，同時圖1b工件初始加工孔(孔位1) 相對于l，軸角度位置固定。現(xiàn)將這些關系總結公式 如下： 測量點位置相對于x軸夾角A=∥2 測量點位置相對與y軸夾角B=A一90。 由圖紙已知工件初始加工孔(孑L位1)到y(tǒng)軸角度 (C)，該角度(C)與坐標系位置為一不會改動的定值． 現(xiàn)取公式如下： 加工起始孔位置=C—B 這樣即可確定測量點到工件初始加工孑L(孔位1) 位置。完成對起始加工孑L的位置測量。
3具體操作方法 步驟1：機床各運動部件回零，將刀架旋轉至測頭 工位。刀架滑板z向、x向先后運動至設定位置，機床 驅動主軸(C軸)帶動工件旋轉，當工件外形接觸測頭 時，c軸旋轉停止，系統(tǒng)記錄測量數(shù)據(jù)至變量1，同時C軸再反向旋轉至測頭接觸到工件，系統(tǒng)記錄測量數(shù)據(jù) 至變量2，即完成測量工作。 步驟2：刀架滑板退回至安全位置。刀架旋轉至 鉆孔工位，刀架滑板z向、x向先后運動至設定位置， 系統(tǒng)通過內置宏程序完成計算驅動工件旋轉至工件初 始加工孑L(孔位1)，開始進行鉆孔加工。
通過測頭測量解決了筆者廠里雙頭數(shù)控車床在加 工橋殼法蘭盤端面圓周上孔時定位的問題，使車削、鉆 孔工序可同時在本機床完成，提高生產(chǎn)效率。并且針 對每個工件的測量也提高了產(chǎn)品的良品率。同時測頭 作為通用測量設備還可同時完成橋殼加工過程中長度 等信息的測量。
(1)改造后的組合機床自動線充分利用了原有的 鉆、銑、鏜機床的床身、滑臺等部件，通過改造原鏜銑組 合機床的動力頭，重新設計了隨行夾具、傳輸帶、自動 裝卸料機構、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部件，并采用 了PLC控制加工流程，液壓自動裝卸工件。人機界面 顯示明晰，操作簡便。改造后的自動線只需一人操作， 主要由自動線全自動完成加工，單件生產(chǎn)時間由原來 的6 s／件降為4 s／件。甚至可一人同時操作兩條自動 線，從而大大提高了生產(chǎn)設備的自動化水平、生產(chǎn)效率 及安全I生能，降低了操作者的勞動強度。整個生產(chǎn)線 的改造投入的成本不高，具有較高的經(jīng)濟效益。
(2)本改造設計根據(jù)被加工零件工序，對夾具、卸 料機構、控制驅動系統(tǒng)及總裝圖等進行了設計。其中 液壓系統(tǒng)采用疊加閥，通過PLC控制，操作簡單靈活， 提高了自動線的自動化程度、加工精度及系統(tǒng)可靠性。
(3)對于組合機床而言，滑臺的平面度和主軸的 固糌0 ＆ 。礦 ‘ulo+月 M 旋轉精度是影響整個機床精度的兩個重要指標。本文 中原機床均已使用了十年以上，機械滑臺的精度可能 早已走失，因此要恢復滑臺導軌精度。
(4)裝配精度須高度重視。本文中自動線由兩臺 組合機床組成，這兩臺組合機床動力頭之間的位置關 系及精度非常關鍵，亦是整個自動線的裝配難點。
(5)本設計中也對一些輔助功能作了考慮。本文 中組合機床自動線采用集中潤滑方式來潤滑，保證能 夠充分潤滑各滑臺表面；另外機床在裝配完畢后，為保 證加工過程中能很好的排屑，要制作現(xiàn)場防護。
(6)但該自動線目前主要完成被加工零件的部分 加工工序，后續(xù)的加工工序由于條件限制，沒有形成一 個從始至終的完整自動加工流程。在今后條件成熟 時，可將該自動線進一步拓展，使整個加工流程完全實 現(xiàn)自動化。
