CN110227951A - 一种工件加工柔性生产线及利用其实现的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工件加工柔性生产线及利用其实现的加工方法，包括用于加工机件的各生产单元及连接在各生产单元之间的传送***，所述生产单元包括粗加工单元、精加工单元及工位单元，所述粗加工单元包括粗磨单元，由于采用了上述技术方案，本发明所述的万向节保持架柔性生产线由三台数控卧式磨床与自动化输送带构成窗口、内外圆磨削的加工过程控制自动化线，实现加工的复杂动作，有效保证了尺寸要求、精度要求、位置要求，零件加工质量稳定，所生产的万向节保持架则能保证最佳配合间隙，使用中造成万向节总成产生的冲击、噪声和振动减少。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件加工柔性生产线，具体地说是一种工件加工柔性生产线及利用其实现的加工方法。
背景技术
柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的***,它将微电子学、计算机和***工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。自从年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后,年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来,从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性生产线和计算机集成制造***,使柔性自动化得到了迅速发展。
目前,国内万向节保持架及总成工厂大多引进欧美及日本等国厂商的数控生产自动线,处于国际上世纪年代中后期水平,应用了较多,较突出的高速加工技术高速加工机床及高速加工刀具技术。其典型技术特点简要分述如下：
①机械加工工艺流程反映了当代制造业中最先进的水平,生产节拍30-40S。
②刀具材料的选用，以超硬刀具材料为主；采用、陶瓷、基陶瓷、涂层刀具材料加工高强度铸铁件,铣削速度而采用、超细一铸造件,铣削速度达公,钻、铰速度达一而采用陶瓷、基陶瓷及涂层刀具加工精锻结构钢零件,车削速度达耐采用高。粉末冶金表面涂覆的高速钢整体拉刀、滚刀、剃齿刀以及硬质合金机夹组成专用拉刀,加工各种精锻钢件、铸铁件,拉削速度一耐,滚削速度,剃齿速度而。
③高速专用数控机床的应用。现用于加工万向节保持架等关键零件的多数加工工艺,突破了传统的加工理念,机床也突破传统的结构型式。概括讲,其机床结构设计以各种高速多刀,专用成型刀具和加工工艺为主导,以满足整条生产线各加工工位,加工工序生产节拍均衡及稳定的质量与精度要求,在一次往复走刀过程中,高速加工万向节保持架各种零部件而构成设计和制造的。其加工技数据库固化在数控***中,因而这些机床一般都具有动态刚度好、主轴回转和行程定位精度高的特性。机床主轴一般在以下,快进在以内。由于种种原因,我国一些高速加工技术基础共性技术研究没有优化,集成和推广应用。
球笼式万向节保持架内、外球面尺寸，内外球面中心偏置误差及形位公差精度要求高，且壁较薄，加工中易变形，一般车床加工很难保证其精度，如果多次装夹，则更难保证内外球面的同轴度误差要求，为了满足整车配套及售后市场多品种的要求。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种加工精度高，自动化程度高的万向节保持架柔性生产线，以解决上述背景技术中的问题。
本发明的技术方案是：
万向节保持架柔性生产线，包括用于加工机件的各生产单元及连接在各生产单元之间的传送***，其特征在于：所述生产单元包括粗加工单元、精加工单元及工位单元，所述粗加工单元包括粗磨单元，所述粗磨单元包括设置在传送***传送上游处的双刀架数控车床，所述精加工单元包括位于粗加工单元下游***两侧的卧式数控磨床，所述工位单元包括位于精加工单元下游传送***两侧的精度加工单元。
作为优选的技术方案，所述传送***包括传送带及位于传送带两端部的放料箱及收料箱，所述传送带套装在通过电机驱动的传送辊外侧，所述外侧设置传送带松紧调节装置，所述生产单元设置在传送带的两侧。
作为优选的技术方案，所述松紧调节装置包括通过支架安装在传送带传送端面外侧的上调节板，所述传送带一侧设有与上调节板相连的侧调节板，另有夹持在传送带传送端面上、下两侧的工件上压板和工件下压板，所述工件上压板位于上调节板和传送端面之间，所述传送带两侧安装连接在工件上压板和工件下压板之间的连接固定块，所述上调节板、侧调节板、工件上压板和工件下压板均沿传送带的传送方向设置。
本发明同时提供了利用上述万向节保持架柔性生产线实现的万向节保持架加工方法
一种加工万向节保持架的加工方法，其特征在于：包括如下步骤
第一步，将圆环形胚料内外球面成形；
第二步，以内球面和基准面B定位，采用自动分度装置，冲压6个窗口；
第三步，渗碳淬火，调质回火至58-62HRC处理；
第四步，平磨粗、精磨削基准平面B；
第五步，以基准面B定位，磨削6个窗口；
第六步，以外球面和基准面B定位，磨削外球面；
第七步，以外球面和基准面B定位，磨削内球面；
第八步，检测，清洗、烘干、入库。
作为优选的技术方案，所述胚料的数量为α，当0≤α≤50时，所述胚料
采用冷拉圆钢棒料，用钻空，车削内外球圆面成形，当0≤α≤50时，所
述胚料采用管料或者锻造圆环毛坯，用车床车内外球面成形。
作为优选的技术方案，所述第五步，以基准面B定位，磨削6个窗口，以基准平面B定位，测量窗口宽度尺寸和窗口底面与基准面的高度值，保证窗口中心线对基准面B的尺寸；
所述第六步和第七步，磨削外球面和内球面时，均以基准平面B及外球面定位，保证内外球面中心线对基准面B的尺寸。
一种万向节保持架，所述万向节保持架上具有6个沿外球圆周等分的窗口，所述任一窗口其相对的两端面平行设置。
由于采用了上述技术方案，本发明所述的万向节保持架柔性生产线由三台数控卧式磨床与自动化输送带构成窗口、内外圆磨削的加工过程控制自动化线，实现加工的复杂动作，有效保证了尺寸要求、精度要求、位置要求，零件加工质量稳定，所生产的万向节保持架则能保证最佳配合间隙，使用中造成万向节总成产生的冲击、噪声和振动减少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明传送***的结构示意图；
图3是本发明传送***的结构侧视图；
图4是图2中A部分的结构放大示意图；
图5为本发明外向节保持架的结构示意图；
图6为本发明外向节保持架的结构侧视图。
具体实施方式
实施例一：如图1所示，本发明所述的万向节保持架柔性生产线，包括用于加工机件的各生产单元及连接在各生产单元之间的传送***，所述生产单元包括粗加工单元1、精加工单元2及工位单元3，所述粗加工单元1包括粗磨单元，所述粗磨单元包括设置在传送***传送上游处的双刀架数控车床，磨削保持架窗口的上下平面时，需保证6个窗口的宽尺寸及窗口中心线对基准面B的尺寸，以基准平面B定位，直接测量窗口宽度尺寸和窗口底面与基准面的高度值，从而间接保证窗口中心线对基准面B的尺寸，因此，采用双刀架数控车床车削内、外球面成形，内外球面同轴度、内外球面圆度，内外球面中心及窗口中心线至基准面B尺寸要求严格，所述精加工单元2包括位于粗加工单元下游***两侧的卧式数控磨床，所述工位单元3包括位于精加工单元2下游传送***两侧的精度加工单元。
所述传送***包括传送带4及位于传送带两端部的放料箱5及收料箱，所述放料箱8及收料箱用于放置胚料和加工后的工件，所述传送带4套装在通过电机6驱动的传送辊7外侧，通过电机6带动传送辊7旋转，传送带4从放料箱8朝向收料箱运动，通过设置在传送带4两侧的加工单元将胚料加工为工件，所述传送带4可根据需要调节松紧度，所述传送带4外侧设置传送带4松紧调节装置，所述松紧调节装置可调节传送带松紧，所述生产单元设置在传送带的两侧。
所述松紧调节装置包括通过支架安装在传送带传送端面外侧的上调节板11，所述传送带一侧设有与上调节板11相连的侧调节板12，所述侧调节板12上设置松紧调节装置，所述松紧调节装置包括连接在上压板上的移动端部13及连接到侧调节板12上的固定端部14，所述移动端部13卡在设置在侧调节板12边侧处的凹槽15中，所述移动端部13通过伸缩装置可朝向固定端部14移动，所述移动端部通过连接到另有夹持在传送带传送端面上、下两侧的工件上压板9和工件下压板10，所述上压板9与下压板10之间的距离可调，所述工件上压板位于上调节板和传送端面之间，所述传送带两侧安装连接在工件上压板和工件下压板之间的连接固定块16，通过连接固定块16可调节工件上压板9和工件下压板10之间的距离，从而改变两压板对之间的工件的挤压作用力，所述上调节板、侧调节板、工件上压板和工件下压板均沿传送带的传送方向设置。
实施例二
一种加工万向节保持架的加工方法，包括如下步骤
第一步，将圆环形胚料内外球面成形，通过粗加工单元对胚料进行加工，形成内外球面；
第二步，以内球面和基准面B定位，采用自动分度装置，冲压6个窗口，所述基准面B(基准面B本领域技术人员可以根据需要合理确定)；
第三步，渗碳淬火，调质回火至58-62HRC处理，将冲压好的物料进行淬火处理；
第四步，平磨粗、精磨削基准平面B；
第五步，以基准面B定位，磨削6个窗口，进行精加工；
第六步，以外球面和基准面B定位，磨削外球面，进行工位加工；
第七步，以外球面和基准面B定位，磨削内球面，同样进行工位加工；
第八步，检测，清洗、烘干、入库。
磨削窗口、内外圆由三台数控卧式磨床及自动化输送带构成窗口、内外圆磨削的加工过程控制自动化线，采用数控卧式磨床磨削窗口的上下平面，用数控内外磨床磨削内外球面。
所述胚料的数量为α，当0≤α≤50时，所述胚料采用冷拉圆钢棒料，用
钻空，车削内外球圆面成形，当0≤α≤50时，所述胚料采用管料或者锻
造圆环毛坯，用车床车内外球面成形，减少钻削的步骤，提高加工效率。
所述第五步，以基准面B定位，磨削6个窗口，以基准平面B定位，测量窗口宽度尺寸和窗口底面与基准面的高度值，保证窗口中心线对基准面B的尺寸；
所述第六步和第七步，磨削外球面和内球面时，均以基准平面B及外球面定位，保证内外球面中心线对基准面B的尺寸，所述基准面B为图6中所标注出的面103。
每个窗口两边磨削面的对称平面和外球面的球心重合，其偏差≤0.015mm；保持架尺寸其偏差≤0.02mm；保持架圆度精度达到≤0.02mm；保持架窗口平行精度达到≤0.01mm。
所述万向节101保持架上具有6个沿外球圆周等分的窗口102，所述窗口 102均布在整个球面，所述任一窗口102其相对的两端面平行设置，窗口102在球面上呈方形。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.万向节保持架柔性生产线，包括用于加工机件的各生产单元及连接在各生产单元之间的传送***，其特征在于：所述生产单元包括粗加工单元、精加工单元及工位单元，所述粗加工单元包括粗磨单元，所述粗磨单元包括设置在传送***传送上游处的双刀架数控车床，所述精加工单元包括位于粗加工单元传送下游、传送******两侧的卧式数控磨床，所述工位单元包括位于精加工单元传送下游、传送***两侧的精度加工单元。
2.如权利要求1所述的万向节保持架柔性生产线，其特征在于：所述传送***包括传送带及位于传送带两端部的放料箱及收料箱，所述传送带套装在通过电机驱动的传送辊外侧，所述外侧设置传送带松紧调节装置，所述生产单元设置在传送带的两侧。
3.如权利要求2所述的万向节保持架柔性生产线，其特征在于：所述松紧调节装置包括通过支架安装在传送带传送端面外侧的上调节板，所述传送带一侧设有与上调节板相连的侧调节板，另有夹持在传送带传送端面上、下两侧的工件上压板和工件下压板，所述工件上压板位于上调节板和传送端面之间，所述传送带两侧安装连接在工件上压板和工件下压板之间的连接固定块，所述上调节板、侧调节板、工件上压板和工件下压板均沿传送带的传送方向设置。
4.一种加工万向节保持架的加工方法，其特征在于：包括如下步骤
第一步，将圆环形胚料内外球面成形；
第二步，以内球面和基准面B定位，采用自动分度装置，冲压6个窗口；
第三步，渗碳淬火，调质回火至58-62HRC处理；
第四步，平磨粗、精磨削基准平面B；
第五步，以基准面B定位，磨削6个窗口；
第六步，以外球面和基准面B定位，磨削外球面；
第七步，以外球面和基准面B定位，磨削内球面；
第八步，检测，清洗、烘干、入库。
5.如权利要求4所述的一种加工万向节保持架的加工方法，其特征在于：所述胚料的数量为α，当0≤α≤50时，所述胚料采用冷拉圆钢棒料，用钻空，车削内外球圆面成形，当0≤α≤50时，所述胚料采用管料或者锻造圆环毛坯，用车床车内外球面成形。
6.如权利要求4所述的一种加工万向节保持架的加工方法，其特征在于：所述第五步，以基准面B定位，磨削6个窗口，以基准平面B定位，测量窗口宽度尺寸和窗口底面与基准面的高度值，保证窗口中心线对基准面B的尺寸；
所述第六步和第七步，磨削外球面和内球面时，均以基准平面B及外球面定位，保证内外球面中心线对基准面B的尺寸。
7.应用权利要求4所述的加工方法所加工的万向节保持架，其特征在于：所述万向节保持架上具有6个沿外球圆周等分的窗口，所述任一窗口其相对的两端面平行设置。
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