輪邊減速機(jī)關(guān)鍵零部件行星架工藝開(kāi)發(fā)與快速夾具的應(yīng)用

楊國(guó)華　楊俊臣

（陜西法士特集團(tuán)公司汽車(chē)傳動(dòng)工程研究院，西安 710119）

輪邊減速機(jī)關(guān)鍵零部件行星架工藝開(kāi)發(fā)與快速夾具的應(yīng)用

楊國(guó)華楊俊臣

（陜西法士特集團(tuán)公司汽車(chē)傳動(dòng)工程研究院，西安 710119）

輪邊減速機(jī)為公司新開(kāi)發(fā)的新能源電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目，行星架產(chǎn)品為其核心關(guān)鍵零部件，其產(chǎn)品質(zhì)量直接決定四個(gè)行星齒輪的穩(wěn)定情況。同時(shí)，該零件為薄壁件，四孔位置及公差要求精度較高，開(kāi)檔面與四凸臺(tái)面平行度要求嚴(yán)格。如何制定合理的工藝方案與快速加工，是本文的重點(diǎn)描述內(nèi)容。

輪邊減速機(jī)新能源行星架薄壁件

1　現(xiàn)狀描述

陜西法士特集團(tuán)公司研制生產(chǎn)的傳動(dòng)系輪邊減速機(jī)，具有重量輕、體積小、承載能力強(qiáng)，節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)，全面滿(mǎn)足了新能源商用車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求，為新能源商用車(chē)市場(chǎng)提供了最新化配置，市場(chǎng)需求量大，未來(lái)前景樂(lè)觀。其中，行星架零件為其核心部件，精度高，薄壁件，易變型，孔徑位置度要求嚴(yán)格。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，加工出合格的產(chǎn)品，先后進(jìn)行了多輪試驗(yàn)。以下重點(diǎn)描述該零部件加工過(guò)程中的核心關(guān)鍵技術(shù)。

2　工藝加工難點(diǎn)及解決辦法

2.1薄壁件變形與孔位置度超差問(wèn)題

該產(chǎn)品最薄處只有6.5mm厚，有預(yù)鑄孔，為斷續(xù)加工，車(chē)削過(guò)程極易變形，如圖1所示。工藝初始方案為：粗車(chē)兩端→精車(chē)大端面→立加鉆孔、銑面→打印→清洗→終檢。在立式加工中心VX500機(jī)床上，以大面定位加工四孔與四個(gè)凸臺(tái)面，尺寸控制極不穩(wěn)定，四孔位置度嚴(yán)重超差。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，零件大面處平面度超差，用塞尺檢測(cè)，外側(cè)0.03mm，內(nèi)側(cè)0.05～0.1mm，平面度存在嚴(yán)重的凹心。而在鉆孔時(shí)是以大平面定位，當(dāng)壓緊后零件變形時(shí)，無(wú)論怎么裝夾，都將無(wú)法加工出合格的零件。

圖1　產(chǎn)品模型

解決辦法：通過(guò)分析，精車(chē)大面工序時(shí)，夾緊四個(gè)立柱時(shí)，零件發(fā)生了夾緊變形。為消除變形，采用調(diào)整夾緊壓力的方式，機(jī)床壓力從3.5MPa調(diào)整到0.5Mpa。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，平面度有所改善，但完全不能消除平面凹心。為此，經(jīng)過(guò)工藝試驗(yàn)，在車(chē)工序后增加兩序磨平面（表面見(jiàn)光），分別如圖2、圖3所示，可徹底解決平面度超差問(wèn)題。

圖2　磨凸臺(tái)端面工序簡(jiǎn)圖

圖3　磨大端面工序簡(jiǎn)圖

調(diào)整后的工藝方案：粗車(chē)兩端面→精車(chē)大端面→磨一端面（見(jiàn)光）→磨大端面（見(jiàn)光）→鉆孔、銑面→打印→清洗→終檢。

增加磨工序雖單件增加1分鐘工時(shí)，但加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，完全能滿(mǎn)足批量加工的要求，工藝性穩(wěn)定。另外，孔位置度超差的另一個(gè)原因是立加夾具靠漲套夾緊零件，需合理調(diào)整漲緊力。調(diào)整后為0.5Mpa，只起定心作用，可消除因漲緊力導(dǎo)致的薄壁零件變形問(wèn)題。

2.2四孔與面加工工藝方案與快速夾具的設(shè)計(jì)思路

如圖4所示，本立加工序工藝方案需滿(mǎn)足：（1）四孔位置度要求0.03，兩凸臺(tái)面平行度0.02，孔徑公差0.021。為滿(mǎn)足如此嚴(yán)格的零件精度，需零件漲心定位，一次裝夾加工；（2）零件為薄壁件，不能使用太大的漲緊力；（3）基本全是加工面，需選擇合理的壓緊位置固定零件。

通過(guò)以上問(wèn)題分析，最終采用液壓底座+快換車(chē)夾具+V型定位塊的組合夾具方案。夾具結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

快換車(chē)夾具，則如圖6所示。首先將該車(chē)夾具放置在通用液壓底座上，通過(guò)側(cè)向V型定位塊定位圓周方向，拉桿1向下，拉緊漲套11，漲緊零件（定心），再通過(guò)壓板13壓緊零件，開(kāi)始加工。

圖4　磨大端面工序簡(jiǎn)圖

圖5　組合后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖

圖6　快換車(chē)夾具

夾具組合方案采用了液壓底座實(shí)現(xiàn)立式加工中心上自動(dòng)漲緊，數(shù)控車(chē)床與立式加工中心上夾具互換，試制成本低，夾具投制數(shù)量少。同時(shí)，一次裝夾加工出所有孔系，節(jié)約了裝夾時(shí)間。通過(guò)試用，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工出的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，目前已批量生產(chǎn)。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，行星架為輪邊減速機(jī)的關(guān)鍵零部件，其結(jié)構(gòu)多種多樣，加工技術(shù)也不盡相同。針對(duì)各種不同的零件結(jié)構(gòu)，需制定合理的加工工藝與工裝方案，才能有效保證零件尺寸精度。以上內(nèi)容只為提供該類(lèi)型零件加工行工藝思路，以供參考。

［1］趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)［M］.4版.上海：科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

［2］王光斗，王春福，燕山大學(xué)，等.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.2版.上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1990.

Process Development and Application of Rapid Fixture for Key Parts of Wheel Side Speed Reducer

YANG Guohua，YANG Junchen
（Automobile Engineering Research Institute，Shaanxi Fashite group company，Xi'an 710119）

The wheel side speed reducer for the company's new development of new energy electric vehicle project，the planet carrier products for its core components，the quality of its products directly determine the stability of the four planetary gear.At the same time，this part is a thin wall part，the four hole position and the tolerance request precision is high，the open gear surface and the four convex surfaceoftheparalleldegree requestisstrict.Howtomakea reasonable process and rapid processing，is the focus of this paper.

wheel side speed reducer，new energy，planet carrier，thin wall parts