高速铝合金车体车钩梁加工工艺研究

　　简要分析了车钩梁的加工工艺，提出了保证产品加工质量和提高生产效
　　
　　率的措施。
　　
　　1概述
　　
　　车钩梁是高速动车组铝合金车体与车钩连接的重要承载部件，其制造
　　
　　精度不仪直接关系到产品自身质量，且会影响整个车体的制造精度。本
　　
　　文从车钩梁的加工工装、刀具选择、数控程序优化等几方面进行综合分析，
　　
　　初步形成了一套高质高效的加工工艺方法，既保证了产品质量又提高了劳
　　
　　动生产率。
　　
　　2加工工艺分析
　　
　　图1所示为车钩梁的加工制造简图，各部位尺寸关系如图2所示。其
　　
　　加工要点如下：
　　
　　(1)保证车钩座安装面(640mm×375mm)与基准面A(非机加工平
　　
　　面)的垂直度为2ITIII1。
　　
　　(2)保证车钩基准孔(~292mm)与车体制造工艺孔(6mm)的中心距
　　
　　为(310±0．5)mm。
　　
　　(3)保证车钩基准孔(~292mm)中心与基准面的距离为(285±0．5)
　　
　　mm。
　　
　　(4)保证车钩安装座的4个螺栓孔中心距分别为(532±0．5)mm、
　　
　　(220±0．5)mm。
　　
　　加工工序制定为：
　　
　　(1)以』4面为基准面定位并夹紧工件，调整车钩座安装面的平面度不
　　
　　大于3mm；
　　
　　(2)调用测量子程序，确定工件零点及相应R参数值；
　　
　　(3)钻车钩安装孔及4个螺栓安装孔的底孑L5—20mm；
　　
　　(4)粗铣车钩安装孔至MOOmm并精铣4个螺栓安装孔至39mm；
　　
　　(5)粗加工车钩座安装面，长、宽、厚度方向均留加工余量；
　　
　　(6)粗、精加工车钩安装孔分别至9290mm、~292mm；
　　
　　(7)精铣车钩座安装面至640mmX375mm并保证其最小厚度32mm；
　　
　　(8)钻孔4一l3．1mm及口6mm孑L。
　　
　　3工艺改进措施
　　
　　3．1加工工装改进
　　
　　原加工工装在加工工件过程中多次发生工件松动现象，主要原因是
　　
　　紧悬臂过长、刚性不足且处于反复受力情况下从而使压紧臂和支撑板产
　　
　　塑性变形，长期使用会产生严重的质量隐患。通过分析工装该部位的受
　　
　　情况，发现压紧工件后主要分力作用于支撑板上，力的方向平行于工装主
　　
　　横梁，造成支撑板变形、工件夹紧力不够。因此采取以下改进措施：
　　
　　(1)将悬臂的板式支撑改为柱体同时刚性固定(焊接)在工装横梁r
　　
　　(2)压紧悬臂采用了拱式结构且压紧力垂直于工件30。斜面，使工装
　　
　　性大大增强、压紧更为稳定可靠(见图3)。
　　
　　3．2数控程序优化
　　
　　数控机床在加工前，常规测量零点
　　
　　的方法是通过手动对刀，将机床坐标值
　　
　　换算后输入到机床零点偏置表中，这样
　　
　　做的弊端是操作速度慢、数据在人为计
　　
　　算和输入两个环节中容易出错，很可能
　　
　　导致加工质量问题。改进措施：在主加
　　
　　工程序前加入自动测量零点程序(见图
　　
　　4)，这样带来的好处是自动运行代替了
　　
　　手工操作，实现了机床自动测量工件零
　　
　　点和自动运算输入。这样每个工件确立零点的时间由原来的8min缩短
　　
　　2nlill，并大大降低了人为因素对产品质量的影响。
　　
　　3．3加工刀具改进
　　
　　车钩梁组成加工用时最多的是D292
　　
　　ITIIqq车钩安装孔(板厚35IT1113)。原来使
　　
　　用025mm硬质合金棒铣刀粗加[至
　　
　　~290mill，然后再精加工至292mm，每次
　　
　　吃刀最大切削深度为10mm、最大切削宽
　　
　　度为15min，每完成直径方向30mm的切
　　
　　削至少需4次走刀，这样算来完成~20图4自动测零点
　　
　　mm到290mm的直径切削至少需要4×9=36次走刀。改进后，先使用
　　
　　inlll棒铣刀加工至~80IFlnl直径，再利用~80mm端面铣刀(其最大切削宽度
　　
　　一达到50mm、切削深度为5mm，其每完成直径方向100mm的切削需要7次走
　　
　　刀)加工至90mm，这样算来完成~20mm到口290mm的直径切削需要4×2
　　
　　+7×2=22次走刀。刀具改进后比原来少了14次走刀，两种加工方式的刀
　　
　　具运行轨迹分别如图5(a)、图5(b)所示，加工时间比较如表1所示。
　　
　　4结束语
　　
　　通过以上的工艺改进，现已完成了400多辆高速铝合金车车体车钩梁
　　
　　的生产，产品质量加工合格率提高到100％，单件加工时问节省约12min，单
　　
　　件刀具费用节省近32元

　　 

来源:大沥铝材网