鋁輪轂在數控加工自動化生產線中的定位分析

佟立飛河北省秦皇島市中信戴卡股份有限公司

鋁輪轂在數控加工自動化生產線中的定位分析

佟立飛
河北省秦皇島市中信戴卡股份有限公司

汽車鋁合金的輪轂制造一直是汽車制造行業的重點。通過數控加工鋁合金輪轂，能夠實現鋁合金輪轂的精加工。在數控加工自動化生產線中，需要對鋁輪轂進行定位，便于提高鋁合金的精度。本文主要對其定位進行了相應的分析，并進一步凸顯定位的重要性。

數控加工；自動化生產線；鋁輪轂定位

曾經一度，汽車是一種奢侈品，如今，汽車早已成為人們生活中不可分割一種交通工具。在汽車的各項制造中，輪轂所采用的材料從傳統的鋼材料轉變成如今的鋁合金。之所以采用鋁合金作為輪轂制造的材料，就是因為其使用范圍廣泛，具備許多鋼輪轂所不曾具備的優點。鋁輪轂能夠縮減許多不必要的成本，能夠確保輪轂精度。數控機床在輪轂制造業中的運用越發廣泛，尤其是鋁合金輪轂外形加工的數控機床目前應用十分火爆。鋁輪轂在數控加工自動化生產線中的定位是需要研究的重點，只有這樣才能提高鋁輪轂的精度。

1 、鋁輪轂應用數控加工自動化生產線定位的必要性

1.1 鋁輪轂的優勢

輪轂別名輪圈，常見的有鋼輪轂。不過由于鋼制輪轂很沉，外形比較單一，不符合低碳的理念，所以人們就開始采用鋁合金輪轂。與鋼制輪轂相比，鋁合金輪轂的優點較多。首先，密度小，這就意味著同體積的鋁合金輪轂會比同體積的鋼輪轂輕出許多，有助于減輕汽車的整車質量。鋁的熱導率高，散熱性能高于鋼輪轂。鋁合金容易加工成型，有助于上色，因此多種多樣，美觀時尚。

1.2 定位的必要性

隨著工業機器人的應用，自動化生產線越來越受到廣大企業的關注，其可以減少勞動成本，提高效率，降低勞動強度，還能夠適應惡劣的工作環境，最重要的是能夠提高產品的質量。數控機床是鋁輪轂常見的加工方法。通過數控加工，就需要組建自動化生產線，那么就必須要考慮到鋁合金輪轂的定位問題。由于自動化生產線涉及到輪轂產品的質量，因此要全方位考慮定位的問題。通過分析自動化的生產工藝，將每一個工序的信息進行定位去了解和分析，然后再確定相應的點。定位點確定后，能夠滿足自動化生產的定位需求。一切要為了滿足產品的需求進行設計，降低成本，具備一定的可行性。

2 、鋁輪轂加工工藝

不同的數據加工機床對于鋁輪轂上料的定位需求也有相應的不同。第一，數控車床。一共有兩個工序，這兩個工序分別在輪轂的上方和下方，為輪轂上料做好充分的準備。輪轂的各個部分要進行不同程度的加工。機床夾具需要以軸承孔為基礎進行定位，以極快的速度進行輪轂的加工。上料時候，需要確定圓心的位置，這樣就能夠滿足定位。第二，數控鉆床。該工序主要是進行螺栓孔的加工，其位置主要在圓周方向，因此就要有很高的精度。比如輪轂的圓周、圓心位置必須要精確和明確。

3 、定位設計方案

一般情況下，生產線的定位會選擇在提料位置處，這種精確定位可以大大降低成本，而且操作流程很簡單、方便。不過，缺點也是顯而易見的。第一，該位置的鋁輪轂并不是精加工，其尺寸和精度很低，這樣定位也只能會得到制作粗糙的半成品，而不能得到高精度的定位。第二，關于機器人的上料要求，有的要求高，有的要求低。具有導向定位功能的數控車夾具的要求較低，需要進行高精度定位的輪轂要求卻很高。第三，輪轂在提料位高精度定位之后，經過兩道數控車的上下料，定位精度會相應下降。

首先要進行兩級定位。兩級定位主要是根據輪轂上料的定位需求提出的定位方式，首先在提料的位置進行初步定位，然后再進行準確的定位，定位選在定位臺。兩處定位，該定位方式會帶來較高的成本，但同樣也會提升生產線加工的穩定性。為了減少后續工作的難度，可以在精確定位的位置處，對上下料的精度要求降低。由于在定位臺的精度要求高，所以該階段的鋁合金輪轂精度也大大提升，進行定位銷即可進行精確定位。在數控鉆前設置定位臺，并進行精確定位，就可以大大提升鋁輪轂的加工精度。

4 、定位方式

目前，定位裝置主要采用的是氣缸驅動連桿結構。這也是提料位最常見的定位裝置，在自動化生產線上的鋁輪轂進行提料時，其定位主要是以初步定位的方式滿足機器人能夠取走鋁輪轂就可以。所以，其原理就是利用夾持桿實現圓心的定位。輪轂進行初步定位之后，接下來就是精確定位。利用軸承孔對輪轂進行定位，這種定位是精確的。

5 、技術優勢與缺陷

在鋁輪轂的數控加工中，自動化生產線是數控所特有的，為了實現精確定位，就需要根據某一提料位置進行定位。步驟簡單，方便操作，而且會節省許多資源,只是，作為半成品的鋁輪轂并沒有良好的精度，其尺寸、軸承孔所指定的方位都不能作為精確定位去要求和衡量。作為數控車床所具備的工具，雙重夾具的定位銷導向功能十分明顯，如果涉及到高精度定位，由于其自身對于上料要求并不高，這以后的精度就會無法駕馭,這樣還會對后續的調試增添了許多難題。

6 、注意事項

鋁合金輪轂在進行底模數控加工后，其不僅關系到裝配質量的高低，還關系到毛坯工件的質量。輪轂定位是關鍵，而且不能只進行簡單的定位，還要檢查其表面究竟有多粗糙，以及相應的擠壓狀態。與定位相關的配件要保證其質量，防止有裂痕等問題的產生。為了保證相關精度在合理的范圍之內，需要提前進行設定。不要有刀具的痕跡，通過合理的處理方式保持工件表面光滑。導入底模時，要確保孔洞清潔，不要有雜質。

由于鋁輪轂的表面結構很復雜，如果采取一般的方式則很難達到表面工藝的要求，這樣就需要采取數控加工的方式對復雜的鋁輪轂表面結構進行加工。自動化生產線為鋁輪轂的制造提供了這樣一個條件，其工具能夠在較高的溫度下制造，通過切削原材料，實現良好的熱處理。鋁輪轂表層成型之后，無需再進行熱處理。

7 、結束語

綜上所述，鋁合金輪轂的優勢有很多，易于塑型，可以在自動生產線上實現連續生產。由于鋁合金輪轂的表面所需要的工藝十分復雜，因此需要采取數控加工的方式，按照不同時段的差異，實現自動化生產線上的準確定位。

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