汽車前軸是汽車的重要承載部件之一巍棱，其兩端安裝車輪，經(jīng)懸架與車架或承載式車身相連接，用于在車架和懸架之間傳遞鉛垂力虽另、縱向力和橫向力。另外饺谬，前軸還要承受懸架傳遞的制動(dòng)力矩和側(cè)滑扭矩捂刺，因此對(duì)其強(qiáng)度和疲勞可靠性、剛性方面都有很高的要求募寨。

　　目前汽車前軸主銷孔普遍采用鎖銷結(jié)構(gòu)族展。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是裝配簡單，便于零件的更換拔鹰。汽車在運(yùn)行過程中最大受力在主銷孔處和鋼板彈簧座處仪缸，而汽車前軸作為保安件，一旦出事故就可能導(dǎo)致車毀人亡列肢。根據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)恰画，50%的斷裂都是從鎖銷孔開始的。因此帶鎖銷結(jié)構(gòu)的主銷孔影響整個(gè)前軸的強(qiáng)度瓷马，同時(shí)加工過程中主鎖銷孔交叉距難以控制拴还。也有的汽車前軸主銷孔不帶鎖銷孔，裝配采用過盈配合裂怕，用壓裝方式或者對(duì)主銷進(jìn)行冷凍的方式症影。該結(jié)構(gòu)可以提升前軸的強(qiáng)度，但其對(duì)主銷孔直徑椒缀、主銷直徑精度要求比較高垦亲，同時(shí)不利于零件的更換。

　　圖1 汽車前軸主銷孔錐孔結(jié)構(gòu)

　　為此柱丐，公司設(shè)計(jì)出帶錐度的主銷孔結(jié)構(gòu)(見圖1)腌径，該結(jié)構(gòu)不會(huì)影響整個(gè)前軸的強(qiáng)度，同時(shí)利于零件的更換凉危。其要求涂色檢查笔骏，接觸面積要≥70%，表面粗糙度值Ra=2.5μm粮森，端面齊面度≤0.5mm室拿。本文主要探討主銷孔錐孔的加工方案，以供參考。

　　設(shè)備選擇

　　我公司主銷孔加工設(shè)備主要有臥式專用鏜床磺穷，型號(hào)為GHC-U200046;立式加工中心陈莽，型號(hào)為VB-825A。如果采用臥式鏜床加工虽抄，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造走搁，增加一數(shù)控平懸盤裝置，平懸盤走刀和工作臺(tái)縱向走刀同時(shí)工作就可以加工出錐孔迈窟。通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備調(diào)研發(fā)現(xiàn)私植，由于該設(shè)備老化，其系統(tǒng)和數(shù)控平懸盤的系統(tǒng)無法兼容车酣，且鏜孔失圓無法保證孔的接觸面積曲稼，因此該臥式專用鏜床無法加工主銷孔。立式加工中心能完成銑湖员、鏜削贫悄、鉆削、攻螺紋等工序娘摔，裝夾方便窄坦，便于操作，易于觀察加工情況晰筛，調(diào)試程序容易嫡丙，應(yīng)用廣泛。因此選用立式加工中心VB-825A镐怔，其X忠帝、Y、Z行程為1400mm麦葱、825mm涝猩、700mm，主軸轉(zhuǎn)速4000r/min盖础，切削進(jìn)給速度1～5000mm/min期司。

　　錐形主銷孔加工方案

　　結(jié)合VB-825A實(shí)際情況，通過和刀具廠家溝通伶肚，確定采用1∶10的成形錐度鉸刀進(jìn)行該錐孔加工闭廊。通過分析，確定錐孔加工分為U鉆侄含、半精鉸典义、精鉸和鏜直孔四道工序。在精鉸之后發(fā)現(xiàn)φ47+0.5 0mm孔的表面粗糙度無法滿足圖樣要求褒醒，因此增加鏜直孔工序以保證其表面粗糙度要求藕各。

　　裝夾方式及夾具的分析

　　加工時(shí)采用一面雙銷定位池摧，即以板簧面和兩定位孔定位，采用液壓夾具壓緊板簧背部平面激况。在板簧面上安裝角度面板作彤，以滿足前軸后傾角及內(nèi)傾角的要求。

　　為了保證粗鉆孔和鉸孔的同軸乌逐，避免出現(xiàn)鉸孔不均勻竭讳，造成錐孔直徑尺寸超差、表面粗糙度值達(dá)不到圖樣要求黔帕，夾具需要一次裝夾代咸，夾具本體固定在設(shè)備上不允許移動(dòng)。

　　由于拳頭端面和主銷孔的垂直度為0.05mm成黄，且為特殊特性，因此必須保證該尺寸逻杖。主銷孔和拳頭端面必須一次裝夾奋岁，一次加工。利用立式加工中心換刀系統(tǒng)在銑完主銷孔平面之后調(diào)取鉸刀進(jìn)行鉸主銷孔荸百，充分保證拳頭端面和主銷孔的垂直度槽邮。

　　由于裝夾時(shí)拳頭端面距離定位板懸伸距離較長(350mm)，鉸孔時(shí)切削力較大债竖，會(huì)引起拳頭端面的振動(dòng)调捍，主銷孔端面產(chǎn)生振紋，因此在前軸的上端面需要有V形輔助支撐(見圖2輔助支撐1)姨猖，提高主銷孔表面質(zhì)量吃它。

　　在鉸孔過程中，有較大的軸向竄動(dòng)力漆逐，而定位銷只有φ25mm驼凌，難以承受如此大的軸向力，會(huì)造成錐形主銷孔失圓撬替，接觸面積達(dá)不到圖樣要求的70%唾姊。因此在拳頭前部需要有輔助支撐(見圖2)。該輔助支撐有效減少加工過程中的軸向竄動(dòng)梦柬，保證主銷孔的圓度和錐形接觸面積驱劳。

　　圖2 鉸錐形主銷孔夾具

　　刀具要求

　　1)粗鉸刀具硬度必須達(dá)到要求，保證加工之后無硬層磺送，粗鉸后留余量均勻驻子，表面粗糙度值Ra<6.3μm。精鉸刀要和主銷孔的錐度保持一致册着，這樣鉸出來的孔才能滿足圖樣要求拴孤。另外粗脾歧、精鉸刀都要進(jìn)行刀具壽命管理，加工一定數(shù)量零件后(我公司精鉸刀為10件演熟，粗鉸刀為12件)要及時(shí)更換新刀具鞭执，實(shí)行強(qiáng)制換刀管理，有效保證鉸孔的質(zhì)量芒粹。

　　2)鉸刀上需設(shè)置分屑槽兄纺，保證鉸孔過程中切屑及時(shí)排出。結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際情況化漆，分屑槽距140mm估脆，齒數(shù)三個(gè);分屑槽左旋，螺距12mm座云，相鄰兩分屑槽交錯(cuò)分布疙赠。刀具刃口左旋，旋升角30°离春。

　　3)由于鉸孔過程中切削力比較大鼠废，因此刀具增加五個(gè)冷卻孔，保證加工過程中刀具充分冷卻集圈，提高加工質(zhì)量络蜘。

　　切削三要素的合理選擇

　　1)為了保證鉸孔的同軸度，通過現(xiàn)場(chǎng)不斷工藝試制恩奢，確定粗鉆給后續(xù)的余量為2mm与沪，半精鉸的余量為0.5mm。

　　2)由于粗鉆切削量較大阎恒，加工過程中切削力比較大陨柴，不易用較大的轉(zhuǎn)速。粗鉆采用HDD1-145 U鉆勺处，主軸轉(zhuǎn)速n=650r/min暮戏，進(jìn)給量f=22mm/r。

　　3)半精鉸鉸刀為K23D1-280痪酸，主軸轉(zhuǎn)速n=60r/min垃散，進(jìn)給量f=3mm/r。

　　4)精鉸鉸刀為HDD1-141授嘀，主軸轉(zhuǎn)速n=60r/min物咳，f=0.5mm/r。

　　注意事項(xiàng)

　　1)為了保證產(chǎn)品質(zhì)量蹄皱，前三件要進(jìn)行涂色檢查览闰，檢查接觸面積是否達(dá)到要求。

　　2)裝夾零件時(shí)巷折，需保證定位面必須干凈無雜物压鉴，將定位孔準(zhǔn)確放入定位銷內(nèi)崖咨，檢查工件是否夾緊。

　　3)嚴(yán)格按產(chǎn)品質(zhì)量和工藝規(guī)定的參數(shù)要求加工油吭，認(rèn)真執(zhí)行工序三檢制击蹲。

　　4)工裝夾具上的定位銷磨損間隙變大時(shí)，要及時(shí)更換婉宰。對(duì)自檢過程中出現(xiàn)的不良品應(yīng)當(dāng)加以記錄歌豺，同時(shí)做好標(biāo)識(shí)并隔離集中存放。

　　5)為提高加工表面質(zhì)量心包，加工過程中需要持續(xù)不斷地提供切削液宁路，保證切屑及時(shí)清理。

　　結(jié)語

　　通過以上做法辛辱，我公司為Volvo加工的前軸錐形主銷孔合格率基本穩(wěn)定于99.85%猩肪，錐孔著色率83%～95%，滿足了客戶的需求找仙，取得了比較好的質(zhì)量信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益糜谒。

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