橋殼雙面加工自動翻轉(zhuǎn)夾具設(shè)計與實現(xiàn)

孫劍

（方盛車橋（柳州）有限公司，廣西柳州545006）

橋殼雙面加工自動翻轉(zhuǎn)夾具設(shè)計與實現(xiàn)

孫劍

（方盛車橋（柳州）有限公司，廣西柳州545006）

介紹了一種優(yōu)化設(shè)計的夾具結(jié)構(gòu)，該設(shè)計使夾具帶自動翻轉(zhuǎn)功能，滿足一次裝夾可進行正反面加工，有效提高加工效率。通過調(diào)整位置、換模，可適應(yīng)多品種橋殼加工，具有廣泛的推廣價值。

橋殼平面雙面加工；自動翻轉(zhuǎn)；提高效率

在汽車車橋橋殼加工工程中，“銑主減面和后蓋面平面”工序為正反面雙面加工，機加工量大，是生產(chǎn)線內(nèi)的瓶頸工序，因此提升該工序加工節(jié)拍，能有效提升整線產(chǎn)能。在原加工參數(shù)優(yōu)化余地不大的情況下，通過優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)，使夾具帶自動翻轉(zhuǎn)功能，改變原加工零件雙面需人工翻轉(zhuǎn)并二次裝夾的裝夾方式，實現(xiàn)一次裝夾，完成雙面加工，既有效提升了加工節(jié)拍，又提高上下加工面同軸度，提升品質(zhì)。

1 加工零件分析

如圖1所示，需定位夾緊橋殼雙頭圓頭，中間孔為基準定位軸向，平面水平，加工上面D1尺寸及下面D2尺寸，并保證尺寸H.原加工設(shè)備采用型號為VB-715三軸立式加工中心，自動預(yù)約并機器人自動上料后，夾具分中間孔，液壓卡爪夾緊雙頭圓頭，撫平下平面，檢測所有動作到位后，加工中心自動運行，加工上平面D1尺寸。加工完畢，當夾具松開并檢測全部到位后，預(yù)約下料。搬運機器人將工件抓取至工作站外輔助的翻轉(zhuǎn)夾具，將橋殼翻轉(zhuǎn)至反面朝上，重新上料，定位夾緊，加工反面D2尺寸。加工完畢，夾具松開，回到待機點自動預(yù)約、下料，進入下一個循環(huán)。原加工夾具如圖2所示。原方案工步內(nèi)容及用時如表1所示。

圖1 橋殼加工示意圖

圖2 原加工夾具圖

表1 原方案工步內(nèi)容及用時

此種裝夾加工方式需要二次裝夾定位方能加工完上下兩個平面。工步內(nèi)容及分別用時如表1所列，總共用時543 s，而總線節(jié)拍要求此道工序單臺設(shè)備加工用時≤8min，無法滿足整線節(jié)拍要求。

2 優(yōu)化方案實施

根據(jù)此道工序加工特點，重新設(shè)計加工夾具，加工夾具如圖3所示。使橋殼加工完上平面后，直接翻轉(zhuǎn)至反面進行反面的加工，而不需要搬運至工作站外輔助翻轉(zhuǎn)夾具進行翻轉(zhuǎn)，減少工步內(nèi)容及縮短工步路線，有效提高加工效率。優(yōu)化后方案工步內(nèi)容及分別用時如表2所列，總共用時476 s，滿足整線節(jié)拍要求。

圖3 專用夾具設(shè)計示意圖

表2 優(yōu)化方案工步內(nèi)容及用時

3 夾具關(guān)鍵技術(shù)說明

（1）夾具雙頭為液壓卡爪結(jié)構(gòu)，其中一頭帶電腦數(shù)控分度盤結(jié)構(gòu)，由加工中心發(fā)送指令，液壓缸驅(qū)動執(zhí)行卡爪夾緊、放松動作及分度盤翻轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)動作。底座為導軌結(jié)構(gòu)，通過左右移動左頭夾具來適應(yīng)不同長度橋殼加工。中間結(jié)構(gòu)為撫平夾緊結(jié)構(gòu)，同樣為液壓缸驅(qū)動定位桿頂起落下，起撫平夾緊工件作用。中間撫平機構(gòu)底座安裝鍵與機床工作臺鍵槽配合，可以進行左右位置的調(diào)整[1-2]。通過更換中間撫平不同長度定位銷使能夠加工不同方截面高度橋殼。

（2）搬運機器人自動上工件時，工件雙頭圓頭落于輔助撫平銷子上，加工中心收到上料完畢信號，發(fā)出工件裝夾信號：雙頭液壓卡爪夾緊雙頭圓頭，中間撫平夾緊機構(gòu)定位銷頂起，撫平下平面并夾緊，鎖死[3]。取消原來夾具分中中間孔方式，采用尋邊器測量中間孔圓心坐標確定軸向坐標，開始加工正面平面。

（3）加工完正面，中間撫平機構(gòu)收回，左頭卡盤放松，左頭圓頭落于輔助支撐銷上，右頭液壓驅(qū)動電腦數(shù)控分度盤翻轉(zhuǎn)使橋殼反面朝上，中間撫平頂起，左頭夾緊，進行反面加工。直至加工完畢，工件回轉(zhuǎn)，并預(yù)約下料。

4 結(jié)束語

此案例的成功實施說明：此類采用立式加工中心加工零件雙面的工序，通過優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)，使帶自動翻轉(zhuǎn)功能，改善夾具裝夾方案，可以提升工序加工節(jié)拍，提高整線產(chǎn)能，為企業(yè)創(chuàng)造更高效益，因此在相關(guān)的制造行業(yè)，具有廣泛的推廣價值。

[1]王光斗，王春福.機床夾具設(shè)計手冊[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2000．

[2]吳宗澤．機械設(shè)計師手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002．

[3]陳立德．工裝設(shè)計[M]．上海：上海交通大學出版社，1999．

Design and Realization of Automatic Turning Fixture for Double Side Processing of Axle Housing

SUN Jian
（Fangsheng Axle(Liuzhou) Co.，Liuzhou Guangxi 545006，China）

This paper introduces an optimized design of the fixture structure，which makes the fixture with automatic flip function，and can be used to carry out the positive and negative processing，effectively improve the processing efficiency. By adjusting the position and the change of the model, the processing of multi varieties of bridge shell can be adapted，which has a wide range of promotional value.

processing of positive and negative of axle shell；automatic turn over；improve efficiency

T G751

A

1672-545X（2016）09-0061-02

2016-06-02

孫劍（1987-），男，廣西柳州人，助理工程師，本科，主要從事機械現(xiàn)場工藝工作。