汽車(chē)后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備研制

王金興

摘要：介紹了后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備的組成，重點(diǎn)對(duì)攻絲設(shè)備的定位工作臺(tái)、電動(dòng)攻絲模塊、夾緊機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成五個(gè)方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備的研制極大提高了后橋殼產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：后橋殼；墊盤(pán)；攻絲

后橋殼墊盤(pán)是輕型/微型汽車(chē)后橋殼上主要組成零件之一，墊盤(pán)上的螺紋孔與固定主減速總成的連接螺栓相連接。螺紋孔加工質(zhì)量的好壞直接影響主減速總成固定的可靠性和后橋總成的氣密性。目前行業(yè)中墊盤(pán)螺紋孔加工方法主要有如下兩種：一是采用立式臺(tái)鉆的方式，操作者操控臺(tái)鉆，通過(guò)移動(dòng)后橋殼的方式，在墊盤(pán)底孔上進(jìn)行攻絲，但攻絲效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且加工質(zhì)量不穩(wěn)定；二是采用數(shù)控加工中心的方式，自動(dòng)化程度高，攻絲質(zhì)量穩(wěn)定，但投入成本較高。

鑒于上述因素，通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大量工藝試驗(yàn)，設(shè)計(jì)一臺(tái)低成本后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備（見(jiàn)圖1），提高后橋殼墊盤(pán)攻絲產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，推動(dòng)汽車(chē)后橋殼制造技術(shù)的創(chuàng)新、應(yīng)用與發(fā)展。

后橋殼墊盤(pán)攻絲工藝

1.設(shè)計(jì)思路

通過(guò)對(duì)汽車(chē)后橋殼墊盤(pán)結(jié)構(gòu)和攻絲機(jī)加工藝分析：后橋殼墊盤(pán)與橋殼本體組焊而成，后橋殼示意圖如圖2所示。螺紋孔貫穿墊盤(pán)和橋殼本體，螺紋孔分布在同一分度圓上但不均衡。為降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，考慮采用支撐后橋殼兩側(cè)軸管，找平并壓緊墊盤(pán)法蘭面，人工操作電動(dòng)攻絲模塊進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行加工。

2.工藝流程

將后橋殼放置在定位座上，將水平壓板放置在墊盤(pán)端面上，利用墊盤(pán)上端面作為水平定位基準(zhǔn)，用氣缸下拉水平壓板對(duì)工件進(jìn)行找平并壓緊。人工操作左側(cè)電動(dòng)攻絲模塊對(duì)墊盤(pán)底孔進(jìn)行倒角，然后用右側(cè)電動(dòng)攻絲模塊對(duì)墊盤(pán)底孔進(jìn)行攻絲。攻絲完畢后，氣缸頂升，取下水平壓板，然后人工用風(fēng)槍將橋殼內(nèi)腔中的鐵屑和切屑液吹干凈后，取下工件移至下一道工序。

后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備

1.設(shè)備結(jié)構(gòu)

后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備主要由定位工作臺(tái)、電動(dòng)攻絲模塊、夾緊機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成（設(shè)備簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3）。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兼容性強(qiáng)，通過(guò)調(diào)整定位座和切換程序，就可實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)后橋殼墊盤(pán)攻絲加工。

（1）定位工作臺(tái)? 定位工作臺(tái)是由機(jī)架、定位座、水槽、擋水板及集屑槽等組成。機(jī)架采用方管和碳鋼板拼焊而成，機(jī)架底部還安裝有萬(wàn)向滑輪，便于設(shè)備的移位。定位座可以在長(zhǎng)度方向上進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)多種型號(hào)后橋殼產(chǎn)品兼容生產(chǎn)。水槽和擋水板采用不銹鋼板焊接加工而成，其作用是為了收集切削液，防止切削液外濺。集屑槽采用四周鋼板拼焊，底部使用不銹鋼網(wǎng)，其作用是為了收集攻絲過(guò)程中產(chǎn)生的鐵屑，并對(duì)回流的切削液進(jìn)行過(guò)濾。

（2）電動(dòng)攻絲模塊? 電動(dòng)攻絲模塊是直接采購(gòu)的設(shè)備總成，是設(shè)備重要組成部件。攻絲設(shè)備共配備了2臺(tái)電動(dòng)攻絲模塊，一臺(tái)用于對(duì)墊盤(pán)底孔進(jìn)行倒角，另一臺(tái)用于對(duì)墊盤(pán)底孔進(jìn)行攻絲。

電動(dòng)攻絲模塊主要由底座、旋轉(zhuǎn)支臂和動(dòng)力頭組成。電動(dòng)攻絲設(shè)備通過(guò)底座與機(jī)架底板進(jìn)行螺栓連接固定。旋轉(zhuǎn)支臂可方便操作者控制動(dòng)力頭在X、Y、Z方向上的移動(dòng)。動(dòng)力頭是由伺服電動(dòng)機(jī)、鉆夾以及控制手柄組成，通過(guò)更換鉆夾中的絲錐變更攻絲尺寸。

電動(dòng)攻絲模塊技術(shù)參數(shù)：轉(zhuǎn)速0～370r/min，攻絲能力M3～M12，工作半徑1900mm。

（3）夾緊機(jī)構(gòu)? 夾緊機(jī)構(gòu)是由氣缸、拉桿、壓板和氣缸操作手柄等部件組成。通過(guò)壓裝力計(jì)算，合理選擇氣缸壓力。扳動(dòng)氣缸操作手柄，使氣缸進(jìn)行伸縮，帶動(dòng)拉桿下拉，向放置與墊盤(pán)平面上的壓板施加壓力，既找正了墊盤(pán)工作面，又實(shí)現(xiàn)了工件的夾緊。

氣缸技術(shù)參數(shù)：氣缸行程100mm，氣缸缸徑40mm。

（4）冷卻系統(tǒng)? 冷卻系統(tǒng)是由循環(huán)水泵、水箱和輸送軟管等部件組成，其主要功能是對(duì)加工過(guò)程中的絲錐進(jìn)行冷卻，并帶走加工中產(chǎn)生的鐵屑。加工過(guò)程中流出的切削液將通過(guò)定位工作臺(tái)上的集屑槽過(guò)濾后，再回流到水箱中，實(shí)現(xiàn)了切削液的循環(huán)使用。

（5）電氣控制系統(tǒng)? 電氣控制系統(tǒng)由PLC、時(shí)間繼電器及電磁控制閥等組成，采用日本三菱PLC做主控單元，控制整機(jī)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)人工上件自動(dòng)裝夾。該設(shè)備具備手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩套控制功能，自動(dòng)操作時(shí)程序具有互鎖功能，保證設(shè)備動(dòng)作按順序指令進(jìn)行。

通過(guò)觸摸屏面板可以方便地更改參數(shù)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，控制系統(tǒng)具有工藝參數(shù)鎖定功能，并設(shè)置不同層次密碼，保證按工藝規(guī)范執(zhí)行。

2.加工過(guò)程

每班次首件生產(chǎn)或更換品種時(shí)，需先確認(rèn)并選取對(duì)應(yīng)攻絲程序，確認(rèn)絲錐規(guī)格和狀態(tài)，然后對(duì)調(diào)整座位置進(jìn)行確認(rèn)，以防止工件加工和夾緊位置偏移，影響產(chǎn)品加工質(zhì)量。檢查水箱中切削液的容量是否充足，確保冷卻過(guò)程可靠。

當(dāng)上述工作確認(rèn)好之后，切換成自動(dòng)攻絲模式。扳動(dòng)氣缸操作手柄，氣缸下拉壓板壓緊工件；起動(dòng)循環(huán)水泵按鈕，冷卻系統(tǒng)開(kāi)始工作；人工操作左側(cè)電動(dòng)攻絲模塊，對(duì)各孔進(jìn)行倒角工作，然后人工操作右側(cè)電動(dòng)攻絲模塊，對(duì)各孔進(jìn)行自動(dòng)攻絲。當(dāng)攻絲加工完成后，關(guān)閉循環(huán)水泵，扳動(dòng)氣缸操作手柄，松開(kāi)工件，取走壓板，然后人工用風(fēng)槍將橋殼內(nèi)腔和螺紋孔中存留的切削液和鐵削吹干凈，人工取下工件，完成后橋殼墊盤(pán)攻絲的加工。按此循環(huán)進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)設(shè)備多次進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)設(shè)計(jì)，目前，該汽車(chē)后橋殼墊盤(pán)攻絲設(shè)備已在生產(chǎn)線中批量使用。通過(guò)對(duì)加工后螺紋孔尺寸的檢測(cè)以及對(duì)后續(xù)后橋總成氣密測(cè)試抽檢，加工質(zhì)量100%達(dá)到圖樣標(biāo)準(zhǔn)要求，而且生產(chǎn)效率也比較高，最高可達(dá)到2.0min/件。

參考文獻(xiàn)

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