减速器法兰端圆槽外环面快速高精度加工工艺设计及运用

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年第11期   作者:陈海锋
[导读] 汽车的雨刮器又称为刮水器,雨刮器是雨刮电机输出匀称的运动轨迹,带动雨
        陈海锋

        宁波市法莱欣科技有限公司  浙江宁波315324

        摘要: 汽车的雨刮器又称为刮水器,雨刮器是雨刮电机输出匀称的运动轨迹,带动雨刮臂一来一回的工作,是用来刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点,水质,雪花及灰尘的设备,以改善驾驶人的能见度,保证了司机的视线,增加了行车安全;
而减速器是电机的重要组成部分,为了满减速器的高精度尺寸要求,高效率的要求。通过对减速器的高精度要求,我们进一步对减速器的加工工艺提出了加工设计方案。

关键词 铝合金;高效率;高精度。

第1章绪论
当下汽车的结构在不断的变化,朝着轻质化,能源化和经济化的方向发展,所用的铁铸件也逐步被铝合金零件替代,不过其中的铝合金减速器壳体因受形状不规则,强度要求严格,尺寸要求精度严格,降低了产品的加工效率和产品的合格率。而雨刮器是汽车重要的组成部分,电机是雨刮器重要的组成部分,减速器是电机的重要零件;而雨刮器减速器在法兰端具有一个带圆槽外环面,为防止雨水渗入,需要具有较好的密封性能,即良好的配合尺寸和表面光洁度。现有技术的圆槽和外环面用普通的铣刀和球刀进行加工,需要使用多个刀具。如使用普通铣床加工,需要多道加工和反复定位,加工速度慢不说,还拉低精度。为解决此问题,本论文研发了一种高效率,高精度的减速器法兰端带圆槽外环面的加工工艺。
本文研究内容:研发一种高效率,高精度的减速器法兰端带圆槽外环面的加工工艺。
第2章 论文研究内容:
2.1  CNC加工中心的镗刀设计和镗刀夹头设计:
 
                  

2.2工艺设计:
        一种雨刮器减速器法兰端带圆槽外环面的加工工艺,一个安装在铣床铣头上的镗刀,镗刀包括横置的刀杆,刀杆固定在铣头上,刀杆的右端向下设有刀身,刀身的最下方是刀刃,刀刃包括右侧的一个平刃,和左侧向下突出于平刃的一个半球刃,刀身的左侧向左下方向倾斜。为了增加加工精度,CNC铣头上海设有平衡重心的配重块。为增加镗刀强度,刀身右端设有强化块,强化块下端面高于平刃。镗刀的刀刃是金刚石刀刃,或者镗刀及刀刃的材料是硬质合金。
2.3工艺测试:
A. 在工件的外环面上留有0.5mm以上加工余量,在待加工圆槽的平面上留有0.5mm以上的加工余量;
B.  将工件固定在CNC的加工台上,铣头转动下行带动镗刀一次性加工完工件,其中半球刃加工外环面和圆槽,平刃加工圆槽边上的平面;
C. 取下工件;
第3章 减速器法兰端面快速高精度加工工艺在生产中运用:
减速器法兰端面尺寸技术要求:

为了满足图纸⊥0.05CZ E-Z和□0.05CZ技术要求以及加工CNC加工效率,采用图1新的镗刀和图2新的镗刀夹头,选用CNC加工设备;
        机加工工序:启动CNC加工设备,按照设备点检作业指导书进行点检CNC加工设备,按照文件要求调用对应零件号加工程序,选用加工作业指导书要求的刀具,对选用的每把刀具进行检查确认,并对CNC刀库里一把一把的进行装上专用刀具,并也确认本次生产使用的法兰端面加工的镗刀,并也装上本次生产使用的法兰端面加工的镗刀,确认所有刀具之后;对CNC工作台面上的夹具进行安装,并对夹具和油管进行连接,反复调试夹具正确的位置,最后确认作业指导书要求的夹具油缸液压压力;完成这些步骤之后,取待加工区域的减速器零件,把减速器放于CNC工作台面上的油缸夹具上,减速器定位基准面放于夹具定位基准面上,夹具上的3个压点分别均匀的压在零件的3个压点位置上,确认零件被压紧后,刀库上的每把刀具进行对刀,并进行调试。
完成这些要求的动作后,开始加工调试减速器零件,把零件放于工装定位面上,按要求进行压紧零件,并按下启动键,零件加工到减速器法兰端面时,细看查看并确认加工过程中,是否有振刀等异响问题,确认无问题后,可继续进行加工零件,等零件加工完成之后,CNC设备停止加工,打开工装压紧装置,取下零件,零件进行清洗后,查看零件加工面,减速器法兰加工端面,目视光亮,加工面粗糙度要求小于0.8,满足减速器零件外观要求;再送三坐标进行测量相关尺寸要求,特别需要注意尺寸要求⊥0.05CZ E-Z和□0.05CZ,因新的刀具制作后关联的加工尺寸要求,等加工零件调试完成后,尺寸测量合格后,对尺寸⊥0.05CZ E-Z和□0.05CZ进行        测量30组数据,并验证零件的生产过程能力是否满足PPK大于2.0的要求,测量完成后继续生产。
第4章 总结
减速器法兰端面进行调试,生产过程能力PPK值 2.382,满足图纸要求,并能批量进行生产。在生产5000PCS之后,查看刀具无磨损等问题出现,符合刀具开发设计要求!并从之前的生产节拍121S/PCS优化到了75S/PCS完成一个零件的加工。公司内部对于类似的减速器法兰端面加工,按此结构刀具进行横向展开,有效的提高了生产节拍节,生产成本也有效的得到了节约!

参考文献
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[2] 机械设计课程设计/王大康,卢颂峰主编。 北京:北京工业大学出版社,2000
[3] 李晓沛,赵卓贤,张琳娜,赵则祥,景蔚萱,赵凤霞,陈景玉。GB/T 16671-2009  产品几何技术规范(GPS) 几何公差最大实体要求,最小实体要求和可逆要求   中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会  2009-03-16发布  2009-11-01实施
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