中輪拖某分動(dòng)箱殼體加工工藝研究

陳少卿 胡偉 王曉偉

摘 要：分動(dòng)箱殼體是四驅(qū)拖拉機(jī)底盤總成上的一個(gè)關(guān)鍵重要零件，其在同軸度、位置度、端跳、尺寸精度等技術(shù)要求上較為嚴(yán)格，外采購件超差現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。目前，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，我單位全部自制分動(dòng)箱殼體零件，但原有的加工工藝人工成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前，柔性加工技術(shù)（數(shù)控設(shè)備）、自動(dòng)化輸送技術(shù)（桁架機(jī)器人）、在線自動(dòng)檢測技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能有效地解決高產(chǎn)能、高品質(zhì)、低人工成本三者之間的矛盾，也是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。我們將該數(shù)控加工技術(shù)成功地運(yùn)用到分動(dòng)箱殼體的加工工藝流程中，從而全面提升了我單位的分動(dòng)箱殼體加工工藝水平。

關(guān)鍵詞：分動(dòng)箱殼體；柔性加工；數(shù)控設(shè)備

分動(dòng)箱殼體是中輪拖產(chǎn)品的關(guān)重件。長期以來，我單位分動(dòng)箱殼體生產(chǎn)加工一直使用的是雙路線，即一部分零件由配套單位生產(chǎn)提供，另一部分由我單位自制生產(chǎn)。由于分動(dòng)箱殼體在同軸度、位置度、端跳、尺寸精度等技術(shù)要求上較為嚴(yán)格，配套單位生產(chǎn)的零件尺寸超差現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。盡管我單位自制的分動(dòng)箱殼體質(zhì)量較穩(wěn)定，但原有的加工工藝人工成本較高、勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

1 主要技術(shù)工作

1.1 原分動(dòng)箱殼體加工工藝

由下表分析可知，原分動(dòng)箱殼體加工工藝路線較長，共使用9臺設(shè)備加工，需要操作人員達(dá)9人，生產(chǎn)占用設(shè)備和人員資源較大。

1.2 新分動(dòng)箱殼體加工工藝

由下表分析可知，新分動(dòng)箱殼體加工工藝路線較短，共使用2臺數(shù)控加工中心加工，僅需要操作人員1人，生產(chǎn)占用設(shè)備和人員非常少，數(shù)控化程度較高，加工方法簡單，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

2 工藝方案分析

2.1 原工藝方案分析

原工藝方案是由普通車床、銑床、鉆床等加工設(shè)備組成的工藝路線，優(yōu)點(diǎn)是單工序加工內(nèi)容少，加工節(jié)拍快，但這種工藝路線存在著占用設(shè)備多且多數(shù)為非數(shù)控設(shè)備，零件需要多道工序間進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，存在工序間定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，零件容易出現(xiàn)尺寸波動(dòng)，物流過程中易發(fā)生磕碰傷等質(zhì)量問題，特別是隨著近年來人工成本的提高導(dǎo)加工成本持續(xù)走高，這種傳統(tǒng)的工藝方案不再適合我單位的發(fā)展需求。

2.2 新工藝方案分析

新工藝方案中，采用數(shù)控加工中心進(jìn)行全工序加工，5序?qū)⒃桨钢械钠胀ㄜ嚧布庸し謩?dòng)箱結(jié)合面和銑床加工開檔等工序進(jìn)行了集中加工，采用了立式加工中心快速進(jìn)行銑面、銑開檔及鉆鉸定位銷孔等工序的加工方案，工序內(nèi)容集中加工減少了工序間轉(zhuǎn)運(yùn)的時(shí)間和輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；10序利用臥式加工中心上雙工作臺快速交換功能，實(shí)現(xiàn)了在1號工作臺進(jìn)行加工的同時(shí)，2號工作臺進(jìn)行裝夾零件，互不影響，輔助時(shí)間幾乎可以忽略不計(jì)，使用數(shù)控設(shè)備，充分保證了分動(dòng)箱殼體上的尺寸精度，同時(shí)，降低了輔助時(shí)間和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

以上圖可看出只需3個(gè)工序就可以完成傳統(tǒng)工藝路線中9臺設(shè)備所加工的內(nèi)容。

2.3 玉米立銑刀的應(yīng)用

在立式加工中心中，首次使用了玉米立銑刀，提高銑開檔的粗加工效率。玉米立銑刀是一種可轉(zhuǎn)位螺旋齒立銑刀，每個(gè)螺旋刀齒上裝上若干可轉(zhuǎn)位刀片，相鄰兩個(gè)刀齒上的刀片相互錯(cuò)開，切削刃是呈玉米狀分布，減小了切削寬度。在保持切削功率不變的情況下，可較大地增大進(jìn)給速度Vf，因而提高了生產(chǎn)率。此種類型立銑刀是我廠在加工分動(dòng)箱殼體工藝中首次應(yīng)用。

2.4 臥式加工中心夾具的優(yōu)化

在臥式加工中心上，由于加工單件分動(dòng)箱殼體時(shí)間較短約十幾分鐘，為提高生產(chǎn)效率，減少換刀等輔助時(shí)間，設(shè)計(jì)夾具實(shí)現(xiàn)一個(gè)次裝夾4個(gè)零件（見下圖），同時(shí)加工一個(gè)平面的兩個(gè)零件。

3 推廣應(yīng)用情況和后續(xù)改進(jìn)

新分動(dòng)箱工藝工序內(nèi)容較集中，可有效減少工序間的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間和轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，降低由此帶來的尺寸波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，極大的降低了人工成本和物流成本。目前，在中國，勞動(dòng)密集型企業(yè)已然走到盡頭，人工成本持續(xù)增長，無人化工廠和數(shù)控設(shè)備的廣泛使用已是制造業(yè)的發(fā)展趨勢。

此加工方案還有可改進(jìn)的空間，例如，機(jī)械手臂的使用代替人工搬運(yùn)，液壓夾具的使用代替手動(dòng)夾具，在線檢測的應(yīng)用等等，可以將自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，屆時(shí)，零件質(zhì)量將更加穩(wěn)定，生產(chǎn)效率更進(jìn)一步。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉偉，張凱，章學(xué)慧，等.中輪拖差速器殼體線工藝研究[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2016，（2）：56-58.

[2]加志東，仝亞偉，張賓，等.中輪拖傳動(dòng)系殼體制造工藝方案探索[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2016，（4）：46-48.

（作者單位：第一拖拉機(jī)股份有限公司 中小輪拖裝配廠）