混合動(dòng)力變速箱下殼體加工輔助工藝定位的設(shè)計(jì)及改進(jìn)

一、工藝分析

圖1為混合動(dòng)力變速箱殼體示意圖，產(chǎn)品毛坯為壓鑄成型，每個(gè)面的加工余量在0.3～0.5mm，孔的加工余量單邊0.3mm，產(chǎn)品外輪廓尺寸326mm×289mm×110mm，A、B、C、D、E、F面及面上的孔都需機(jī)加工，5個(gè)面上的孔都對(duì)基準(zhǔn)A、B、C有φ0.15mm的位置度要求。



1、如果使用3軸立式加工中心，機(jī)床便宜，編程、加工操作簡(jiǎn)單，但5個(gè)面需要5次定位裝夾，位置度難以保證。因此使用3軸立式加工中心、逐個(gè)面加工的方法不可行。

2、使用4軸立式加工中心，按照工序集中原則，在機(jī)加工第一序中，通過一次定位裝夾，可以加工A、B、C、D、E、F面及A、C、D、E、F面上的孔，保證各面之間的相對(duì)位置及孔對(duì)A、B、C基準(zhǔn)面的位置度，是較可行的方法。但從圖1中找不到合適的定位及壓緊位置，需要另想辦法。

二、第一次輔助工藝定位、壓緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)
由于機(jī)加工第一序中，產(chǎn)品上沒有合適的定位、壓緊點(diǎn)，需要使用輔助工藝臺(tái)，并在后續(xù)工序中去除。通過與客戶協(xié)商，在不影響產(chǎn)品裝配和外觀的情況下，允許增加輔助工藝臺(tái)，因此在壓鑄毛坯上做出輔助工藝臺(tái)。如圖2所示，設(shè)計(jì)4個(gè)輔助定位、壓緊工藝臺(tái)，保證產(chǎn)品加工中受力均勻、剛性足夠。



夾具設(shè)計(jì)以產(chǎn)品毛坯外輪廓限制X、Y的自由度，同時(shí)限制Z軸旋轉(zhuǎn)自由度，Z向移動(dòng)自由度用4個(gè)工藝臺(tái)的底面限制，液壓夾具設(shè)計(jì)如圖3所示。定位點(diǎn)以φ5mm平頭支承產(chǎn)品，壓緊也是以φ5mm平頭壓在產(chǎn)品上，壓緊點(diǎn)軸線盡量與支承點(diǎn)軸線對(duì)齊，防止壓緊變形。



結(jié)果驗(yàn)證：試制初期，加工了100件產(chǎn)品，通過三坐標(biāo)全檢，尺寸及位置度都合格，PPK達(dá)到了要求，初步評(píng)審工藝方案及夾具設(shè)計(jì)是合理的，可以用于批量生產(chǎn)。但在量產(chǎn)時(shí)，進(jìn)行CPK分析，發(fā)現(xiàn)有位置度不合格現(xiàn)象，通過觀察分析，加工后，Z向由4個(gè)定位壓緊點(diǎn)在機(jī)加工后有彈性變形，同時(shí)由于是采用外輪廓定X、Y方向移動(dòng)自由度，缺少防呆措施，在切削力作用下，也會(huì)產(chǎn)生位置漂移現(xiàn)象，需要改進(jìn)。

三、定位、夾緊點(diǎn)的改進(jìn)
如圖4所示，為了防止定位壓緊造成產(chǎn)品變形，影響加工后產(chǎn)品精度，采用Z向3點(diǎn)形成一面的定位方式，避免了壓緊變形對(duì)加工精度的影響，同時(shí)X、Y方向的移動(dòng)及Z軸旋轉(zhuǎn)，采用1個(gè)圓孔和一個(gè)腰形孔定位，符合一面兩銷定位要求，腰形孔與圓柱銷定位，具有棱形銷相同功能，定位準(zhǔn)確，也可防止加工過程中因切削力變化產(chǎn)生的位置漂移，工藝臺(tái)及定位孔由壓鑄毛坯時(shí)成型。



夾具設(shè)計(jì)如圖5所示。夾具的支承柱定位點(diǎn)設(shè)計(jì)為鋼球萬向的，避免形成過定位而引起產(chǎn)品變形。同時(shí)，夾具定位支承柱和壓板著力點(diǎn)軸線盡量保持同軸，防止產(chǎn)品因壓緊產(chǎn)生彈性變形。



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