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[分享] 四工序、节拍仅95 秒,这条差速器产线怎么做到的?

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发表于 2019-3-15 09:47:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在汽车制造行业中,差速器壳体始终是生产规划人员关注的重点,无论是传统内燃机汽车、新能源汽车还是混合动力车型,它都不可或缺。以差速器外壳为例:差速器外壳有内部为球形或半球形的封闭式壳体,也有配备盖子的“开放式”壳体,这些不同的形状会影响加工工序。
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批量大、进程零错误、节拍时间短——汽车制造行业的各种高要求也完全适用于差速器外壳的生产,因此下面的这种模块化机床平台一体式生产线也应运而生。
四道工序、节拍95秒

根据所使用的部件类型和毛坯件,在这样一条生产线上总共可以完成三至四道工序。以封闭式外壳为例,如果由铸造厂或锻造厂预先对部件进行首次粗加工,那么制造商只需要再进行三道工序便可以完成所有加工。其中包括差速器外壳外侧和内侧的车削工序以及不同钻孔进程。各种测量和定位单元以及清洗系统使整条生产线更为完善,生产线节拍时间只有大约两分钟。
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这样一条生产线的布局细节如何?此处的示例中展示了球形差速器外壳的加工。进程分配到四台“模块式解决方案”系列的机床上,以实现最优化的节拍时间。
在OP 10和OP 20中,均采用立式车床对外壳两侧进行车削加工,然后在OP 30中采用VT 4进行整个外部加工。由此,只需要一次装夹便可以完成整个外侧的4轴加工。
在OP 40中则再次使用立式车床VL 6进行加工。针对这道加工工序,差速器外壳在夹紧后旋转90度,从而能够对钻孔和球顶进行精加工。
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▲在op10中对差壳的法兰面一侧进行加工。对法兰面进行机加工,是因为之后要在这里焊接主减速齿轮。在这道工序中,借助一把钟罩型复合刀具同时完成内外径复合加工,从而确保快速加工节拍
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▲在op20中,借助一把钟罩型复合刀具同时完成内外径复合加工。此外还会加工十字轴孔。在这两道工序中,均使用已经做过最佳调整的埃马克卡盘,不仅可以安全的夹持工件,也能保证最佳加工质量。
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▲在OP30中,采用VT4双刀塔机床对差速器重要外圆一次完成加工,一次装夹,因此能排除定位装夹误差;另外,采用高刚性的两个刀塔及夹具确保更高的精度公差。
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▲OP40中,设计了独特的专用夹具,在这道工序中,对十字轴孔进行精铰加工,并使用鹅颈型刀具对球顶先进行粗加工,然后再精加工。
封闭式半球形差速器的加工情况又有所不同。在OP 10中使用VL 6机床车削第一面。第二面的车削 (OP 20) 和钻孔则在另一台VL 6机床上完成。到此为止,这两个进程几乎没有区别,不同之处在于最后对半球形工件的内部车削加工 (OP 30):在此会使用配备特殊刀具的机床以缩短加工时间,只需要125秒便可以完成这道内部车削工序。
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▲可编程电动机械手的升降翻转滑台可在各台机床之间轨道上来回穿梭
与此同时,激光焊接技术也为汽车工业的发展提供了更多可能性,德国汽车制造商已逐步用焊接连接来代替至今使用的差速器壳体和伞齿轮间的螺栓连接,由此降低所需材料量。考虑到此类零件生产的巨大数量,这也是非常重要的成本因素。同时,差速器壳体的重量也减轻了大约 1.2 公斤。鉴于汽车行业内推行的轻量化,这也是重要的一步。而差速器壳体的生产正是一个理想的典型案例:激光焊接技术可以做出高强度焊接,并在许多应用领域内能够替代典型的连接元件,从而降低材料成本。
(来源夹具侠)

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