车桥桥壳加工工艺与装备研发

    驱动桥是影响汽车性能与安全的重要部件之一。桥壳作为汽车驱动桥的重要组成部件，其制造技术是影响桥壳加工质量与综合技术经济性的关键内容，是产业界的迫切需求和研究热点之一。为改变组合机床和通用机床组成的桥壳传统刚性流水生产线，本文以某载重汽车的后桥桥壳为对象，针对其加工存在的精度、加工效率、以及系列产品的适应性问题，通过对桥壳加工方案、装夹方式及加工过程中的检测反馈进行研究，提出了桥壳法兰加工工艺方案、桥壳加工装夹定位方案、桥壳加工过程可监控夹紧力自定心夹紧方法和闭环检测方法，并进行了检测方法优化及柔性装备研发，形成了具良好柔性和综合质量经济效益的技术方案。论文的主要工作如下：

　　首先，开展了桥壳法兰加工方案研发。针对桥壳法兰加工时装夹累积误差大、法兰盘内孔与外圆同轴度低的问题，提出了工序集中的同步加工技术方案，即实现了多道工序在一次装夹中完成，简化了生产工艺，有效提高了内孔、外圆的同轴度，保证了后桥两端法兰外圆内孔的同轴度要求，加工时间定额减少了 15%，加工成本降低了20%。　　其次，开展了车桥桥壳加工装夹定位方案研发。针对桥壳装夹时定心准确度低、夹紧变形不均匀、加工精度差的问题，提出了可监控夹紧力自定心的夹紧方法，研制了一种可监控夹紧力自定心夹紧装置，优化了桥壳定位方案，优化了夹紧装置，有效减小了夹紧变形，加工精度提高了近一倍，效率提高了30%。

　　接着，开展了桥壳加工检测方案的研发。针对桥壳加工过程中检测要求和存在难点，提出了闭环检测方案，设计了闭环检测的后桥壳加工系统，该系统包括数据分析处理中心、刀具传动系统、刀具、工件位置激光检测系统、加工误差激光检测系统，实现了对夹紧力和夹紧变形的检测，并基于检测结果推算得出加工参数，有效地监测了因装夹变形产生的加工误差，从而进行了误差反馈与补偿，改善了加工精度。

　　最后，开展了N400后桥壳双头卧式加工专机研发。针对车桥桥壳加工过程中加工技术柔性和适应性不强，夹紧装置定心不准确，加工精度低等问题，提出了一种双头加工后桥壳专用方法，研发了“双头加工”的后桥壳专用柔性卧式机床装备，该装置包含床身、工件夹具以及刀具运动装置，其中夹具轴向可调节，适应较大范围的后桥壳体的加工；刀具运动装置包含工件位置探测机构、通信系统、后桥壳专家系统及专家系统控制的刀库装置和在空间运动主轴箱的驱动机构。该装置有效提高了加工精度和加工效率。