智数汽车大数据麦克恒通汽车轻量化在线
查看: 1829|回复: 0
收起左侧

[其他] 鞍座数控钻工艺的改进

[复制链接]
发表于 2015-10-30 03:10:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
<

亲,赶快注册吧,有更多精彩内容分享!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        陕汽重卡推出新车型F3000后,车架总成及零部件出现了许多加工难题。通过对鞍座数控钻工艺进行改进,不仅能够实现F3000系列新车型的加工,而且提高了生产效率和产品质量。
        鞍座数控钻工艺在中国重卡生产企业的应用并不广泛,很多企业采用的方式是零件制孔后装到车架总成上,不仅加工便捷,而且对加工设备要求较低。长期困扰我们的问题是,车架总成的宽度及对角线尺寸公差直接影响鞍座安装孔位布置的整体尺寸,因此多采用长圆孔的工艺方式来弥补公差,但安装后强度会受到影响。
        陕西重型汽车有限公司采用了整体式鞍座孔加工工艺,不仅能保证鞍座的装配,还能避免长圆孔产生的强度影响。随着F3000产品的批量上市,由于现有数控设备参数限制无法实现加工,因此采用摇臂钻套钻模板的加工方式,加工节拍超过40min/辆份,误差在1~2mm之间,与车架总成生产节拍10min/辆份严重违背,且影响产品质量,成为制约车架总成加工的瓶颈,该问题的解决已经迫在眉睫。
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        设定目标
        车架生产过程是按照铆接总成——数控钻钻孔——精整(去毛刺)的加工工序,通过分析,实现数控钻加工代替摇臂钻是解决问题的关键。虽然通过购置新设备或行程改造后能保证节拍和质量,但设备的购买、安装过程或改造周期较长,与目前的生产状况矛盾。因此,找到问题的症结,然后采用最小的投入,在不影响生产的前提下实现生产目标是我们面临的首要问题。
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        原因分析
        下面我们对F3000与F2000鞍座孔位布置进行对比,如图1的F2000布局和图2的F3000孔位布置所示。从图1、图2可以看出:行程Y方向均为880 mm,X方向为850mm(F2000)和1050mm(F3000)。数控设备参数为:加工行程范围:X轴向<1000mm,Y轴向<1000mm;车架宽度:780~940mm;最大钻孔直径:φ30mm。
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        图4  加工分段示意

        F3000牵引车的特点主要包括:车架宽度:后段762 mm,前段940 mm;鞍座孔孔距: X轴向为880 mm,Y轴向为1050mm。由于在加工时需要在车架总成后端(762 mm)处夹紧,Y轴向>1 000 mm,因此现有条件无法加工F3000牵引车鞍座孔。目前采用的加工方式为:
        F2000主要采用数控钻加工,加工流程为:吊转车架——夹紧、定位——执行程序、钻孔——去钻孔毛刺——转存。
        F3000主要采用摇臂钻加工,加工流程为:划线——吊装钻模板——夹紧——钻孔——拆卸钻模板——去钻孔毛刺——转存。
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        改进措施
        通过对加工问题进行分析,我们制定出了相应的改进措施:
        1.调整加工尺寸
        由于现有数控钻床只能加工780~940 mm宽车架鞍座孔,而F3000牵引车车架宽度为762 mm,根据现场机床夹紧块形式和车架宽度计算出所需补偿的理论宽度尺寸(见图3),并安排样件的制作和试用。试用可以通过,但尺寸出现一侧偏差0.4~0.5 mm,因此我们将尺寸调整为40 mm进行重新验证,经验证可满足要求。
        2.数控程序的编制
        根据机床参数和所需加工F3000牵引车鞍座孔孔位的特点,我们设计编制了两段鞍座孔加工程序。第一段程序加工如图4所示,即图4中红框范围之内的36个孔;剩余的12个孔由第二段程序加工。
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        分段加工后,由于机床采用激光对线定位,若两次定位改变或者不同,难免出现加工误差。为了消除因定位产生的加工误差,经过分析采用同一定位基准,并编制好两段加工程序(见图5)。经过在设备主机上的程序处理和传送,数控钻完全可实现48-φ21孔100%加工。
        验证稳定性及固化
        为验证效果稳定性,进行了小批量(5辆份)试生产试验。数控钻加工工序为:吊转车架——夹紧、对线——执行程序、钻孔——去钻孔毛刺——转存。根据新制作的宽度补偿块进行宽度补偿,用新编制的数控程序对F3000牵引车进行了现场试验,结果出现了新的问题:第二段程序加工的孔位相对第一次加工的孔位整体向前偏移1~2 mm,具体偏移情况如图6所示。
        经过分析,产生误差的主要原因是:激光线为手动调节,目测且定位基准均为纵梁腹面的孔中心,很容易产生误差。因此,将第二次定位基准与测量基准重合,选择第一次加工的孔边沿的位置为定位基准(见图7),并重新编制了第二段程序。
       

鞍座数控钻工艺的改进

鞍座数控钻工艺的改进

        发现定位改变后,用第二段程序加工的孔位相对第一次加工的孔位整体向前偏移,只是偏移范围缩小在1mm之内,还是不能满足要求。
        经过再次分析,我们决定通过尝试减小RE绝对值来检测是否能达到进一步减小孔位偏移量,并能够满足技术标准要求的目的。我们将第二段程序中的RE值由原来的-235.5 mm调整为-234.5 mm。经试验,偏差控制在0.5 mm范围内,完全满足要求。随后,根据验证结果固化作业指导书和数控程序单,以保证长期有效。
        结语
        鞍座孔实现数控设备加工,将生产节拍提高到15 min/辆份,较之原来的40 min/辆份提高了约三倍,且数控加工孔距精度控制在0.5 mm以内,比摇臂钻工艺的精度偏差(1~2 mm)有了较大提高,有效保证了鞍座装配质量。
        通过对鞍座数控钻工艺进行的改进研究、摸索和试验,最终解决了新车型鞍座孔的加工问题。在此,勉励各位工程技术人员,只有通过不断探索,深入思考,才能真正解决技术难题,为我国的汽车工业多做贡献。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则