| cyqdesign | 2008-07-07 16:52 |
变速器换档轴钻孔通用可调夹具设计与应用汽车变速器中的换档轴类产品品种多，精度要求高，在变速器换档轴加工过程中，通过对夹具部分元件的简便安装、调整，可以以较强的通用性达到专用夹具的高效率、高精度并具有组合夹具的灵活多变性。 换档轴孔加工一般采用普通钻床、组合机床、加工中心等设备。其中，组合机床生产效率高，适合大批量生产，但设备一次性投资大、加工调整时间长，不适宜多品种、中小批量的生产方式，并具有很大的设备投资风险，目前应用较少；加工中心机床调整方便、工序相对集中，但夹具设计及制造要求高，且设备投资大，大批量生产相对成本高，小批量生产夹具调整繁琐，目前应用不太广泛；普通钻床设备投资小，生产效率高，对操作者的操作技能要求低，结合不同的夹具使用，适合不同类型企业的大批量、中小批量的生产，因此在行业中应用较广。我厂自20世纪60年代一直沿用普通钻床钻孔方式。 目前，适于批量法的变速器杂件类专用夹具经过几十年的探索效果显著，在日趋激烈的新产品竞争中，中小批量轮番生产和新产品试制，依然沿用传统方法已经不太适宜。其中换档轴钻夹具存在的主要问题如下： 1.专用钻夹具 （1）夹具等待时间长（设计、制造周期一般需3～4个月）； （2）夹具需求数量多，使用成本高（每工序均设计、制造一套夹具）； （3）夹具制造成本高（每套3000元以上）； （4）随着产品寿命周期愈来愈短，夹具淘汰率高，浪费大； （5）夹具占用大量库存，不便管理。 2.组合钻夹具 （1）夹具租赁频繁、租用周期长，费用高（我厂轴类钻夹具年租赁费最高约3～5万元）； （2）夹具刚性不足，加工精度不稳定，产品废品率高； （3）夹具元件多，组装精度低，生产中常需专业人员反复调整，浪费大量时间； （4）成套夹具采购成本高。 典型换档轴类钻孔夹具 1. 换档轴类钻孔夹具典型结构 典型组合夹具见图1，传统专用夹具见图2。  图1 典型组合夹具示意图（槽定位）  图2 传统专用夹具示意图（孔定位）[/url] 2.换档轴类产品主要特征尺寸及典型工艺路线 （1）典型换档轴钻孔工序图见图3，其中孔、槽的数量、位置和角度不定。  图3 典型换档轴钻孔工序 （2）典型产品工艺路线 工艺路线为：下料粗加工→粗精磨外圆→铣多槽→铣单槽→钻直孔→钻斜孔→孔口倒角→热处理及校直→粗、精磨外圆→涂油入库；工件材料为：冷拉圆钢，表面硬度小于HB285，心部硬度大于HB179。 （3）产品特征尺寸及精度归类分组（见表1）  表1 工件特征尺寸及精度一览表 3.夹具共性问题 我厂轻型变速箱换档轴类产品常年生产的有几十种，每年新产品试制近20种，其产品的结构要素、工艺要素、工件特征尺寸要素相似，且新产品具有良好的相似性和继承性。其钻夹具具有以下共性： （1）工件加工部位相似，孔径、粗糙度相似，可以全部采用立式钻床钻孔，通过选用不同的快换钻套（厂标）及钻头，保证孔加工精度； （2）工件基准结构相似，全部为孔、槽或轴端面定位，可以采用V型块及定位轴或角度板、挡板定位； （3）工件加紧部位相似，可以采用压板上压紧； （4）工件工艺要素相似，可以采用定位、夹紧类似的元件； （5）工件特征尺寸工艺要素相似，可以采用类似的夹具结构。 4.通用可调夹具方案提出 通用可调夹具由通用基体和可调换元件组成，对同族类产品加工具有良好的继承性，当更换相似被加工零件时，仅需对个别元件进行调整或更换，便可投入生产使用，具有投产快、适用广的特点，是为相似零件加工而服务的现代机床夹具。 针对上述工件特征参数及共性问题，根据通用可调夹具工件相似原则和尺寸段归类划分，一套通用可调夹具就可实现我厂换档轴系列产品的孔加工。 换档轴钻孔通用可调夹具设计方案 1.设计原则 （1）夹具具有满足工艺要求的刚性、精度和寿命； （2）夹具结构紧凑、简明，适用厂内同族类产品，并具拓展空间； （3）夹具定位元件与同期设计的铣槽通用可调夹具可相互借用；角度板定位面特征尺寸类同组合夹具，能满足必要时的元件租赁代用，整体设计符合低制造成本要求； （4）夹具导向元件借用厂标，具有较强互换性，定位元件设计融入标准化元素； （5）夹具安装、调整、测量便利，可替代组合夹具，适用于大中小批量产品的生产。 |
|
