电动乘用车前端盖OP30镗孔工序液压夹具设计

电动乘用车前端盖OP30镗孔工序液压夹具设计 OP 30 徐国庆 (广东鸿图科技股份有限公司，广东高 要 52610)8 摘 要:简要论述了电动乘用车前端盖零件的加工性，详细论述了零件O P 30 镗孔工序加工中心液压夹具设计技 术要求，并对夹具液压工作原理、结构及特点进行了深入的阐述。 关键词:零件加工工艺性;液压夹具设计技术要求;液压工作原理;夹具结构 中图分类号:TG502.32 文献标识码:A 文章编号:1002)2333(2011)10)0095)03Hydaulic Clamp Design fo Boing Font Cove Hole of Electic Passenge Ca in OP30M anufactuing Pocess rrrrrrrrrr XU Guo-qing (Guangdong HonTgetuc hnology(holding)sCo., Ltd., Gaoyao 52610h8, ina)C Abstract, This paper b riefly describes processing technology of front cover feolr ec tric passenger capr, r esentstechnique requirements of OP30h ydraulic clamp design and discusses hydraulic work principle and structure tohfe clamp in detail. Key words, processing technology, technique requirements of hydraulic clamp design, hydraulic work principle, clamp structure 1 引 言 序防错，即当操作者没有推 上手动两位四通换向阀液压 作为新能源动力的代表，目前各国都在大力发展环 开关的时候，即使按下程序 保的电动汽车，并逐渐的投入市场化的生产中。电动机是 启动的按键，机床也无法工 电动汽车的心脏，对汽车的性能噪音起着决定性的作用。 作，以防止操作者在忘记将 变速箱前端盖是电动机和变速箱的连接部件，是电动机 零件夹紧的情况下启动机 总成的关键部件，有着严格的外形尺寸要求和较高的形 床，造成机床刀具夹具的损 图 1 零件成品照片 位公差要求。 坏。 2 零件加工工艺性 图 1 是我公司承接的某乘用电动汽车的变速箱前端 OP10、OP20工 序选用日本产 TAKISAWA (泷泽) 盖的零件成品图片，是电动机总成的关键部件，也是典型 TC350E数控车床 ，OP30 工序 选用 LGMAZAK( 小巨人) 的压铸件，为 ZL104，零件重量 2.3kg，年需求量为 8510C立式数控加工中心 。为保证零件的加工精度要求， 万件，零件最大外形尺寸 准321mm×78mm。对零件加工的空间环境温度和切削液温度进行了有效控 根据前端盖的结构，机加工分三道工序进行:OP10 制，使用了中央空调控制空间环境的温度，温度要求为工序中数控车加工端面和 准72e6。OP20 工序中数控车加 20??1?，各工序机床选配了专用的切削液恒温循环控 工 A 基准端面和 准321e6、准62S7，OP30 工序采用立式加 制系统，温度要求为 20?~25?，最大限度地降低了连续 工中心加工，利用带 A 轴回转的加工中心夹具，以 A 基 切削加工过程中产生的热量对零件加工精度的影响。 准端面和 准288h8 定位夹紧，机床采用在线自动测量系 统，在加序中首先以 准62S7 为定位基准，进行工件的 3 OP30定 位销孔镗孔工序加工中心夹具设计技术要求 找正，自动完成工件坐标系的设定，然后进行镗削加工分 及工作原理 布在不同的两个面零件定位销孔的 4-准7.6H7，如何保证 3.1 OP30定 位销孔镗孔工序加工中心夹具设计技术要求其对基准 C 的位置度 0.05mm的镗孔加工技术要求 ，成 设计要求:电动乘用车前端盖 OP30工序液 压夹具的 为工艺编制及夹具设计能否成功的关键。夹具设计了程 工作功能要求，夹具以 A 基准面和 准288h8 及 准14H7 毛 坯孔定位压紧，如图 2 所示，为使零件在同一工序完成所 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1997. 障出版社，以上公式，发现误差很小，完全可以保证 M 值在允许的 (编辑 昊 天) 范围内，学生容易掌握，生产效率高。 ,参考文献, !!!!!!!!!!,1, 劳动部教材办公室.车工工艺学,M,.北京:中国劳动社会保障 作者简介:陈元林(1963))，男，高级讲师，主要从事机械专业的理论出版社，1996. 教学及普通车床、数控车床实习指导教学工作。 ,2, 劳动部教材办公室.车工生产实习,M,.北京:中国劳动社会保 收稿日期:2010- 1224- 图 2 OP30 定位加工简图 有加工内容，在夹具设计手动两位四通换向 16-1 16-2 16-3 16-3 17 的过程中，需要考虑到在 阀处于松开状态 零件实现了定位压紧后， 将零件装入夹具 其实现定位的装置需要退 出定位毛坯孔，完成加工 手动两位四通换向阀换向 简化加工工艺。 操作过程:将零件按 启动机床加工程序 14 图 2 的定位夹紧要求装入 18 19 夹具回转 160?，测头找正 夹具内，操作手动两位四 零件基准孔，并开始加工 15-1 通液压换向阀开关，首先 10-2 10-1 实现 4 个液压旋转油缸零 夹具回转 180?，开始 15-2 15-3 加工另一面 11 DT3 30 件 A 面 和 准288h8 及 1211准14H7 毛 坯 孔 定 位 压 紧 加工完毕，夹具回转 15-4 20?，停留在初始位置的动作，然后液压系统的 DT1 DT2 18 压力继续升高，液压夹具 8 松开手动两位四通换向阀7 通过顺序阀实现定位的装 6 置退出定位毛坯孔的动 9 将零件从夹具内拿 5 出，并清洁夹具 作，夹具完成零件定位夹 4 3 2 1 图 3 OP30 加工程序动作 顺序原理图 图 4 OP30 工序加工中心夹具液压工作原理图 1. 液面计 2. 液温计 3. 温度调节器 4. 过滤器 5. 液压泵 紧的功能要求。具体动作顺序如图 3 所示。 6.电动机 7.单向阀 8.溢流阀 9.冷却器 10.三位三通电磁 换3.2 OP30工 序加工中心液压夹具工作原理及夹具结构 向阀 11.蓄能器 12.手动两位四通换向阀 13.可调节流 阀 14.顺序阀 15.压力继电器 16.油压转角缸 17.直线缸 夹具主要包括由 A 轴、回转夹具、尾座、配油器、夹具 18.尾座刹车锁紧油缸 19.A 轴刹车锁紧油缸 20.两位四通 定位油缸和液压转角缸等主要部分(如图 5 所示)。电磁换向阀 21.压力表 如图 4，夹具液压工作原理为:启动机床后，液压站工 作，操作工将零件按要求装入回转夹具中，推动手动两位 换向阀 20 换向，尾座刹车锁紧油缸 18 和 A 轴刹车锁紧 四通液压换向阀 12，随着来自液压站的高压油，液压油 油缸 19 夹紧，压力继电器 154 检测到夹紧信号后，程序 -通过和回转夹具相连的配油器，推动回转夹具上的液压 继续运行。机床按程序要求用机床机械手将接触触发式 转角缸 16，定位压紧零件，其后通过顺序阀1 4，实现零件 测头从刀库中调至机床主轴上，执行在线测量宏程序，测定位直线油缸 17，退出定位毛坯孔的动作，夹具完成零 量出零件 准62S7 基准 C 的坐标位置，将此坐标位置通过 件定位夹紧的功能要求。然后，启动机床程序工作，DT3在线测量宏程序设定为零件加工程序的初始原点，机床 通电，两位四通电磁换向阀 20 换向，压力继电器 153 检 -按在线测量宏程序自动完成零件坐标系的设定。机床继 测到尾座刹车锁紧油缸 18 和 A 轴刹车锁紧油缸 19 松 续按零件加工程序要求，调用刀具 3 按图纸进行零件加 开，程序运行使夹具回转 160?，DT3 失电，两位四通电磁 工，直至一个面的加工循环完毕。然后夹具需回转 180?加 歇供油的形式。当系统压力低于设计压力时，压力继电器工零件另一面，程序按要求重复尾座和 A 轴液压刹车锁 15-4 不作用，液压站工作，DT1 通电，三位三通电磁换向 阀 10 处于左位，液压站向系统供油，当系统压力达到设 紧功能循环，刀具按程序加工零件完毕，并回转 20?，回到 计压力时，压力继电器 15-4 作用，DT1 DT2通电 ，三位三 夹具的初始位置，操作工拉动手动两位四通液压换向阀 通电磁换向阀 10 处于中位，液压站停止向系统供油，以 12，实现换向功能要求，松开零件的装夹，并从夹具中取减少系统能源浪费。液压夹具外观如图 6 所示。 出零件，吹净夹具工作表面，完成零件加工的整个循环。4 OP30工 序加工中心液压夹具的技术特点 机床和夹机床 CNC转台 A 轴内，设计布置了压力继电器 15-2 和 具采用在线自动测量系统，在加工前协助 153 共两个，用于实现 A 轴回转程序防错的功能要求， - 操作者以 准62S7 为定位基准进行工件的找正，自动完成确保 A 轴和尾座回转的时候，油缸始终处于放松状态。 工件坐标系的设定。配油器 回转夹具 刀具 零件 A 轴 夹具具有液压防错的功能，零件没有夹紧的时候，即 尾座 使操作工按下零件加工程序启动的按钮，也无法启动零 件加工程序，实现了程序防错的要求。 为保证加工和在线测量过程中 A 轴和尾座的定位精 度，A 轴和尾座都采用了液压刹车锁紧功能，确保了在高 液压转角缸 速加工和运动过程中夹具的整体刚性。 定位油缸 接触触发式测头5 结 语 液压夹具经过约 6 个月的使用，加工了约 3 万件产 图 5 OP30 工序加工中心夹具结构示意图 品，其主要关键尺寸特性全部达到 CPK?1.67 的技术要 求，圆满地达到了初始的质量设计要求，目前产品已经顺 由于机床采用的是高速立式加工中心，为保证加工 利地投入批量生产供货中。和在线测量过程中 A 轴和尾座的定位精度，A 轴和尾座 ,参考文献, 都采用了液压刹车锁紧功能，确保了在高速加工和机床 ,1, 杨叔子.机械加工工艺师手册,M,.北京:机械工业出版社，2002. 在 1g 加速度的空程运动过程中夹具的整体刚性。为实现 ,2, 株式会社日研工作所.NIKKEN CNC数 控分度转台使用说明 夹具程序防错的功能设计要求，在液压夹具回路中，加装 ,Z,.2005. 了压力继电器 15-1，即当压力继电器 15-1 检测到来自 ,3, 吴石林，等.异形孔数控镗削自动编程研究,J,.哈尔滨理工大学 系统的压力时，给机床 NC 控制系统发出防错功能实现 的信号，实现程序防错的要求，操作工按下零件加工程序 启动的按钮，零件加工开始，直至零件加工完成，实现一 学报，199(96):76-79. (编辑 黄 荻)个工作循环。当压力继电器 15-1 检测不到来自系统的压 力时，即使操作工按下零件加工程序启动的按钮，也无法 3333333333作者简介:徐国庆(启动零件加工程序，实现程序防错的要求。 1966-)，男，工程师，研究方向为数控加工及生产 管理。 单向可调节流阀 131、132 控制夹具旋转液压缸 --收稿日期:2011)05) 1916 松开和装夹速度的快慢，调节溢流阀 8 可以控制零件 月 13 日，云南机床销售联盟举行旗舰店 9 装夹压力的大小，压力表 21 用于显示观察 4 个液压旋转 云 签字仪式，安徽合肥双峰机械设备有限公司、 油缸 16 的工作压力大小是否正常。温度调节器 3、冷却 湖北武汉讯通机电设备有限公司、湖南金亿机 南 器 9、过滤器 4，用于保证液压系统在各种工况条件下，能 电设备有限公司等 3 家公司成为第二批授权 够长期处于稳定工作中。当系统压力达到规定压力的时 旗舰店。 机 候，单向阀 7 使液压油只可以单向流动，蓄能器 11 的作 加强华东市场、布局中南市场，是云南机 床销售联盟继东北、中原、华东、东南等机床市 用为保证系统的压力稳定。 床 场成立首批 5 家旗舰店之外，打出的又一张强 为了减少液压系统工作的能源消耗，系统设计为间牌。此举将进一步促进云南机床销售联盟在华 销 东和中南市场的机床销售，改变市场结构，强 售 主机厂昆明机床、云南机床、云南磨床的品牌 化营销策略，不断提升云南机床销售联盟 3 家 接触触发 知名度和产品占有率。 联 式测头店 据了解，这 3 家销售公司多年来代理代销 云南机床 舰红外线传输 销售联盟 3 家主机厂的镗床系列产品、车床系列 产品和盟 接口装置 带液压刹车锁 磨床系列产品，建立起了长期的友好合作关系，取得 不俗紧功能的尾座 的销售业绩。成为旗舰店之后，将进一步拓展市场销售 空又 间和产品覆盖面，加大信息沟通和服务体系建设凸显新 带液压驱动刹车两位四通液压 的工贸合作形式。 液压夹具 添 锁紧功能的 A 轴 手动控制阀开关 顺序阀 图 6 OP30 工序加工中心液压夹具外观照片 三 家 旗 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58