【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢(shì) ,可直接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個(gè)系列的元件有機(jī)融為一體 ,可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上 ,既能組裝單個(gè)大工件夾具 ,又能組裝多個(gè)中小零件夾具有利于裝夾具基礎(chǔ)板長(zhǎng)期固定 在機(jī)床工作臺(tái)上 ,此系統(tǒng)還沒(méi)有孔系和槽系和過(guò)渡元件 ,使于實(shí)現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合作用 [6]。 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 專用夾具與氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化的一個(gè)重要方面 ,發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是歐美早在二十世紀(jì) 70 年代就機(jī)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化 ,目前制造業(yè)的自動(dòng)化已達(dá)到了非常高的水平 ,發(fā)展了許多典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng) ,例如大型轎車殼體沖壓自動(dòng)化系統(tǒng) ,大型機(jī)器人車體焊裝自動(dòng)化系統(tǒng) ,電子電器機(jī)器人柔性自動(dòng)化裝配及檢測(cè)系統(tǒng) ,機(jī)器人整車及發(fā)動(dòng)機(jī)裝配自動(dòng)化系統(tǒng)。 目前 ,關(guān)于工件夾具的自動(dòng)化配置方面的工作 ,自 動(dòng)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很少提及。 Brost 和 Goldberg 提出一個(gè)“完整”的算法用來(lái)分析多邊形工件的組合夾具設(shè)計(jì)。并開(kāi)發(fā)出一個(gè)組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng) ,針對(duì)一個(gè)任意存在的工件 ,能自動(dòng)產(chǎn)生所有可行的夾具設(shè)計(jì)。并且采用力球分析的方法進(jìn)行優(yōu)化。以后的許多研究者大多借鑒了 Brost 和 Goldberg 的算法 [7]。 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是 :新產(chǎn)品發(fā)展快 ,質(zhì)量要求高 ,品種規(guī)格多 ,產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短。反映在機(jī)械工業(yè)上 ,多品種、小批量生產(chǎn)在生產(chǎn)類型比例中 ,占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求 ,必須做好生 產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作 ,而機(jī)床夾具是這一工作的重要組成部分。專用夾具與氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化的一個(gè)重要方面 ,發(fā)達(dá)國(guó)家 ,尤其是歐美早在二十世紀(jì) 70 年代就機(jī)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化 [8]。 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在 : 1 標(biāo)準(zhǔn)化 完善的標(biāo)準(zhǔn)化 ,不僅指現(xiàn)有夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化 ,而且對(duì)應(yīng)各種類型夾具應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。這樣可以使夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配工作簡(jiǎn)化 ,有利于縮短生產(chǎn)周期和降低成本。 2 可調(diào)化、組合化 這樣做可以擴(kuò)大專用夾具的使用范圍 ,改變以往工藝條件稍有變化就導(dǎo)致專用工裝報(bào)廢的現(xiàn)象 ,使夾具能重復(fù)利用。實(shí)行組合化的原則設(shè)計(jì)工裝 ,用少量元件能滿足多種要求。 3 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品加工、裝配精度日益提高 ,高精度機(jī)床大量涌現(xiàn) ,勢(shì)必要求機(jī)床夾具的精度也相應(yīng)地越來(lái)越高 [9]。 4 高效自動(dòng)化 為了既改善勞動(dòng)條件 ,實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn) ,使所設(shè)計(jì)的工裝更符合人機(jī)工程學(xué)原理 ,以提高生產(chǎn)效率 ,又能降低加工成本 ,對(duì)夾具提出高效自動(dòng)化的要求 ,以便獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 5 模塊化 通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì) ,可以提高設(shè)計(jì)效率 ,縮短設(shè)計(jì)周期。 第 2 章 后橋殼工藝方案總體設(shè)計(jì) 汽車后橋發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)汽車后橋制造業(yè)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)豐富的原材料資源為后橋殼體國(guó)產(chǎn)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)國(guó)產(chǎn)原材料的特點(diǎn) ,研制一套相適應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)及工藝 ,保證國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品滿足高質(zhì)量的要求。后橋在驅(qū)動(dòng)系中的重要地位決定了國(guó)內(nèi)各汽車生產(chǎn)廠家都建有自己的后橋生產(chǎn)線 ,這樣 ,可以在保證整機(jī)質(zhì)量的前提下 ,盡可能的降低成本 ,提高競(jìng) 爭(zhēng)力。 多年來(lái) ,以國(guó)產(chǎn)原材料為基礎(chǔ) ,研制成功了適合于我國(guó)國(guó)情的、成熟實(shí)用的、并具有國(guó)際先進(jìn)水平的成套工藝工裝技術(shù) ,生產(chǎn)出高質(zhì)量后橋 ,不僅成為一些引進(jìn)汽車零件的替代品 ,而且還出口到日本、美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家 [10]。 我國(guó)汽車驅(qū)動(dòng)橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距 ,我國(guó)車橋制造業(yè)雖然有一些成果 ,但都是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、仿制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的 [11]。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè) ,雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動(dòng)下 ,高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣 ,各 種國(guó)外汽車新技術(shù)的引進(jìn) ,研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高 ,我國(guó)的驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和制造會(huì)逐漸發(fā)展起來(lái) ,并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。目前驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析方法被廣泛應(yīng)用 ,只要確定了單元的力學(xué)特性 ,就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解 ,使分析過(guò)程大為簡(jiǎn)化 ,配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無(wú)法解決的復(fù)雜工程問(wèn)題 [12]。此外 ,電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展 ,如 :現(xiàn)代汽車上使用的 ABS 制動(dòng)防抱死控制、 ASR(驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng) )等系統(tǒng) [13]。 汽車后橋殼體的構(gòu)造及性能要求 后橋殼體的主體是 一根圓柱形棒體 ,它與主減速器、差速器和車輪傳動(dòng)裝置組成驅(qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋處與動(dòng)力傳動(dòng)系的末端 ,其機(jī)動(dòng)功能是增大由傳動(dòng)軸或變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩 ,并將動(dòng)力合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪 ,另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力 [14]。結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) :連接主減速器傳遞動(dòng)力 ,支撐差速器及半軸實(shí)現(xiàn)倆車輪差速轉(zhuǎn)動(dòng) 。尺寸比較大 ,主要承受載荷[15]。 重點(diǎn)要保證橋殼的強(qiáng)度和剛度性能 ,便于安裝、調(diào)整和維修。另外外形尺寸要小 ,保證有必要的離地間隙。在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下 ,應(yīng) 力求質(zhì)量小 ,尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小 ,以改善汽車平順性與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào) ,對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋 ,還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,加工工藝性好 ,制造容易 [16]。 后橋殼零件的分析 后橋殼的作用 解放牌 CA141 載重汽車的后橋殼總成是一種整體式的驅(qū)動(dòng)橋殼 ,中間部分是一段環(huán)形空心的整梁 ,鋼制的半軸套管壓入空心梁的兩端并用止動(dòng)螺釘鎖緊 ,防止套管在梁內(nèi)運(yùn)動(dòng)。解放牌載重汽車后橋是驅(qū)動(dòng)橋 ,在橋殼的中央安裝有主傳動(dòng)器、差速器及半軸等傳動(dòng)結(jié)構(gòu) ,后橋起支撐、保護(hù)作用。剎車器及車輪安裝在后橋殼的兩 端。因此 ,后橋殼也承受一部分汽車的重量 ,把剎車力、路面反力傳到車架上。 后橋殼的工藝分析 后橋殼體的結(jié)構(gòu)如圖 21 所示 ,從中可以看出后橋殼體的就加工表面可以分為三組 ,一是零件正面及反面的平面 ,孔以及兩端面、端面外圓的加工 。一是零件的兩側(cè)面 ,還有零件的內(nèi)孔加工。 4半軸殼 2左橋殼 3右橋殼 5鋼板彈簧座 6法蘭 7半軸套管 8后橋殼 9殼蓋 圖 21 后橋殼體 1 零件正面、反面的平面及兩端面、端面外圓的加工 這一組加工表面包括 :10 13 140 孔外圓面及 200 的法蘭外圓面 ,1556的兩端面 ,尺寸為 的兩平面 ,200 的法蘭外圓面 ,以及 12 M12 孔和 6 M14孔 ,其中主要加工表面是尺寸為 的兩平面。因?yàn)樗鼈兊募庸るy度相對(duì)較大且對(duì)零件的質(zhì)量影響也較大。 2 零件兩側(cè)面的平面、孔的加工 這一組加工表面包括 :110 99 四個(gè)平面以及其上面的四個(gè)孔 ,孔徑分別為 和 。 3 零件的內(nèi)孔加工 這一組孔分別為 7 7 7 71,粗糙度均為 m。340 孔的粗糙度為 m。其中 ,主要加工表面是 340 孔。 后橋殼生產(chǎn)類型及毛坯制造形式的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給出的原始材料來(lái)確定生產(chǎn)類型。設(shè)計(jì)任務(wù)書給出的資料顯示并結(jié)合車間的工作制度及工件的重量可知 :本工件生產(chǎn)類型為重型、大批量生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)特征 ,初步確定加工中一般采用一些高效的專用機(jī)床 ,對(duì)于刀具一般用通用刀具 ,也可以根據(jù)加工情況采用部分專用刀具 ,量具用專用量具 ,夾具用專用夾具。 解放牌載重汽車的后橋殼體材料是 KT350 可鍛鑄鐵 ,故可采用金屬模砂型鑄造的方法來(lái)完成毛坯的加工 ,這樣有較高的毛坯精度和較高的生產(chǎn)率。要求時(shí)效處理 ,毛坯的硬度為 HB121149,毛坯的質(zhì)量為 91kg,凈重為 75kg。 加工后橋殼基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一 ,基面選擇的是否正確與合理 ,可以使加工質(zhì)量得到保證 ,生產(chǎn)率得以提高 ,否則 ,不但加工工藝過(guò)程中問(wèn)題百出 ,更有甚者 ,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢。因此 ,選擇基面時(shí)提定要慎重考慮 [4]。 后橋殼體的主要加工部分有 :套管孔、兩端軸頭各外圓表面、中間 340mm孔及其端面。它們除本身的尺寸精度和粗糙度有要求之外 ,6 M14 以及 12 M12螺紋孔對(duì) 340mm 孔軸線的同軸度要求為 。首先加工兩軸頭外圓 ,然后加工孔 ,再加工中間 340 孔及兩端面 ,對(duì)于軸頭加工采用粗車 ?精車的加工方法 ,套管孔的加工采用粗鏜 ?精鏜的加工方法 ,對(duì)于 340 的孔及其端