主减速器壳体加工工艺浅谈

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摘要：柔性加工、工序集中是加工工艺的趋势。本文通过分析比较传统的主减速器壳体的加工工艺和基于卧式加工中心的主减速器壳体的加工工艺，可以看出基于卧式加工中心的主减速器壳体的柔性加工工艺可以减少设备数量，节省场地，减少操作人员数量。

关键词：主减速器壳体；卧式加工中心；柔性加工

1引言

主减速器壳体是驱动桥的重要部件之一，分后桥主减速器壳体和中桥主减速器壳体，是汽车驱动桥总成中用于装配主动齿轮及轴承座总成和被动齿轮及差速器总成的支撑零件，因此主减速器壳体的加工精度直接影响驱动桥总成的装配精度、驱动桥总成的噪声。

2被加工零件

主减速器壳体为壳体类零件，材质为QT450-10,材质性能接近于钢，造成主减速器壳体加工较困难。

3传统的主减速器壳体及轴承盖的加工工艺

a）左、右轴承盖的加工工艺：1.工序10#车下端面，设备为卧式数控车床；2.工序20#钻孔、钻铰定位销孔，倒角，设备为摇臂钻床；3.工序30#锪孔，倒角，设备为摇臂钻床；b）主减速器壳体及轴承盖的加工工艺：1.工序10#车大法兰端面及止口外圆，四凸台的顶面，设备为数控立式车床，夹具用大法兰背面、大法兰外圆定位；；2.工序20#粗车小端面，设备为数控立式车床，夹具用大法兰面、止口外圆及毛坯加强筋的侧面定位；3.工序30#钻法兰孔，铰两个定位销孔，钻、攻四凸台面的螺纹孔，设备为摇臂钻床，夹具用大法兰面、止口外圆及毛坯加强筋的侧面定位；4.装配主减速器壳体及轴承盖总成，设备为风扳手5.工序40#三面粗镗主动齿轮及轴承座总成安装孔、被动齿轮及差速器总成安装孔，设备为组合机床，夹具为一面两销定位；6.工序50#铣小端面，精镗主动齿轮及轴承座总成安装孔、被动齿轮及差速器总成安装孔，设备为卧式加工中心，夹具为一面两销定位；7.工序60#精车大法兰面及止口外圆，精车轴承盖四处外圆，设备为立式数控车床，夹具为一面两销定位；7.工序60#钻、攻主动齿轮及轴承座总成装配螺纹孔，锪大法兰面孔，设备为摇臂钻床，夹具为用轴承座安装孔及端面定位；8.工序70#梳丝，设备为专机，夹具为一面两销定位；9.转清洗，通用清洗机；可以看出传统的加工工艺工序多，设备数量多，夹具数量多，制作夹具费用多和制作夹具周期长，工序周转多，辅助时间长，占用的车间场地大，使用的操作人员数量多，人工成本高，操作人员劳动保护条件差。

4基于卧式加工中心的主减速器壳体的加工工艺

4.1主减速器壳体加工设备的平面布置简图

工序10#加工设备为卧式加工中心HP6300，设备为双工作台，每个工作台上配一套夹具，用于加工主减速器壳体和轴承盖；工序20#为装配台，配双轴拧紧机，保证轴承盖螺栓拧紧到规定的扭矩；工序30#加工设备为卧式加工中心HP6300，设备为双工作台，每个工作台上配一套夹具，用于加工主减速器壳体及轴承盖总成；工序40#为清洗机，主减速器壳体及轴承盖总成加工后，用柔性吊吊运到清洗机的清洗夹具上，定位夹紧后启动设备即可清洗。按照图一的加工设备的平面布置,一个操作人员可以完成主减速器壳体及轴承盖的所有加工工序,按照这种加工设备平面布置可以减少设备数量、减少操作人员数量，节约场地，提高产品的柔性化加工。

4.2工序简图及工序内容

a)主减速器壳体的10#工序，工序内容为铣大法兰端面及止口外圆，铣四凸台的顶面，钻法兰孔，钻攻螺纹孔，钻铰定位销孔，倒角。工装的一侧工位用于加工主减速器壳体，加工主减速器壳体的工装用大法兰下端面三点定位、用大法兰外圆180°内的两点定位，侧面加强筋的外侧面角向定位，液压夹紧大法兰外圆的两点，液压夹紧小端孔的内侧面。工装的另一侧工位用于加工左、右轴承盖，工序内容为铣面、钻孔、钻铰定位销孔，工装用尺寸84的上端面及尺寸22（左轴承盖）或24（右轴承盖）的上端面定位，夹紧位置见工艺简图中的液压夹紧符号。b)主减速器壳体及轴承盖总成的20#装配工序，工序内容为将轴承盖，主减速器壳体平稳的放置在装配台上，用铜棒将4个销钉分别敲入左、右轴承盖相应的销孔内，注意销钉要安装到位，将左、右轴承盖及销钉如图五所示装配在主减速器壳体的相应位置（注意：左、右轴承盖的位置，不允许装错），穿入4个工艺螺栓，启动拧紧机，将工艺螺栓的力矩拧紧到700±70N.m。c)主减速器壳体及轴承盖总成的30#机加工工序，夹具采用一面两销定位，工序内容为将主减速器壳体及轴承盖总成，平稳的放置在夹具的辅助装夹滑台上，手动推动滑台，将主减速器壳体及轴承盖总成安装到位，目视大法兰定位面与夹具的定位面完全接触，两个定位销完全定位接触，将快夹钳锁止，启动液压缸夹紧。工序内容为铣小端面，粗精镗主、被动齿轮安装孔，铣内螺纹，钻、攻轴承座安装孔，锪孔，铣轴承盖四处圆弧，倒角。本工序为主减速器壳体及轴承盖总成加工中的重点及难点工序。保证本工序要保证被动齿轮与差速器总成的每个轴承安装孔的轴线相对于被动齿轮与差速器总成两个轴承安装孔的公共轴线的同轴度φ0.05，要保证主动齿轮与轴承座总成的每个安装孔的轴线相对于主动齿轮与轴承座总成两个安装孔的公共轴线的同轴度φ0.05；要保证被动齿轮与差速器总成两个轴承安装孔的公共轴线相对于主动齿轮与轴承座总成的两个安装孔的公共轴线垂直度0.13；主动齿轮及轴承座总成安装面的平面度0.05及主动齿轮及轴承座总成安装面的平面度相对于主动齿轮与轴承座总成的两个安装孔的公共轴线的垂直度0.08。d)清洗用柔性吊将主减速器壳体及轴承盖总成平稳的放置于清洗机的工位上，夹紧，启动清洗机，将主减速器壳体及轴承盖总成按清洗机设定的清洗时间清洗后，松开压板，用柔性吊将主减速器壳体及轴承盖总成吊卸到专用工位器具上（注意：防止磕碰工件的加工面）。e）调试及生产调试过程中发现10#工序加工完成后，法兰壁厚不均，上下壁厚差约1mm,经过分析工装的定位及主减速器壳体的毛坯，发现是由于毛坯有高点，定位基准到夹具本体的尺寸偏差造成的。经过调整统一定位基准到夹具本体的尺寸，打磨毛坯面的高点后，工序10#加工后各尺寸符合图纸及工艺要求。生产过程中要按照刀具耐用度的要求，及时更换刀具。首件要经过检验确认后，才可以批量生产。夹具更换时要将夹具的底面，两个侧面，工作台面及工作台的两个定位侧面擦拭干净，装配前用干净的手将上述的定位面擦拭干净，夹具安装就位后，要重新找正夹具的定位基准，并调整相应的程序。

5结束语

主减速器壳体及轴承盖总成用卧式加工中心加工可以减少设备的数量，节约设备投资，减少工序数量，减少工件工序间的吊装转运，节约场地，提高柔性化加工，改善操作人员的劳动保护条件，由于夹具采用液压夹紧降低了操作人员的劳动强度，提高了夹紧力，减少了辅助时间，由于夹紧力稳定，加工尺寸、表面质量非常稳定，图样要求的几何公差得到了保证。一个操作人员可以操作四台设备，完成整个主减速器壳体及轴承盖总成加工的所有工序，降低人工成本。

作者:王凯 王帅 吕兆阳 单位:安联（郑州）工程机械有限公司