前輪轂精加工中的技術革新

前輪轂精度要求

前輪轂在車橋總成上需要與制動盤、轉向節和傳動軸等配合，配合的部位包含端面、軸頸和內花鍵，被定義為安全件，其重要性不言而喻。為了保證能加工出合格的零件，其加工工藝過程也較複雜。每個平台車型對應的前輪轂大同小異，其關鍵的精度要求如圖1所示。

圖1 前輪轂關鍵精度要求

DPCA從一期工程開始，一直到四期工程，在襄陽工廠已經投產了5條前輪轂生產線，合計年產能59萬輛份，其加工工藝過程一致。各工序對應的加工設備類型如表1所示。

表1 前輪轂加工工藝設備

前輪轂磨削工藝

在前輪轂加工工藝過程中，最終尺寸要求的保證主要是由磨削工序決定的。如果控制不好，整個零件只能報廢。為保證前輪轂軸頸尺寸公差（±0.008mm）、端面跳動（0.013mm）、直線度（0.008mm）、圓度（0.008mm）、平面度（0.05mm）以及表面粗糙度、支撐率這些高精度的要求，DPCA在磨削工序採用了進口設備。

1.設備配置及特點

TACCHELLA磨床配有西門子數控系統、偏擺磨台、X軸滑台、Z軸滑台、尾座、MARPOSS自動檢測補償裝置和砂輪動平衡系統等。

偏擺工作台能在-5°～+25°範圍擺動，砂輪主軸安裝在X軸滑台上，砂輪動平衡裝置安裝在砂輪主軸內部，實現砂輪在旋轉時不平衡量的檢測和補償。工件主軸和尾座安裝在Z軸滑台上，加工時，尾座壓緊工件。修整砂輪的金剛滾輪安裝在工件主軸上，每加工15件對砂輪修整一次。MARPOSS自動檢測補償裝置在加工前對磨削餘量進行檢測，並反饋測量結果，通過數控系統控制砂輪進給的位置。

2.加工工藝

如圖2所示,先由人工上料，利用內漲夾具2，通過尾座頂尖5及壓塊1夾緊零件，砂輪4磨削大端面及φ65mm外圓；磨削完成後，滑台偏擺，砂輪6磨削φ42mm軸頸及小端面；磨削完成後，人工下料，再進行下一個加工循環。由於砂輪的磨損，每加工到15件後，砂輪4、6需通過金剛滾輪3進行修整，修整完成後再加工零件。

圖2 前輪轂磨削工藝示意

前輪轂以車代磨工藝

隨著數控車床技術的發展，我們發現數控車床的精度越來越高，用車削工藝代替磨削工藝也能達到最終的成品要求，同時還能提高生產效率，降低成本。以前輪轂L4線為例，該生產線的現代威亞SKT-200數控車床較新，設備精度較好。

通過增加精車刀具、修改機床加工程序，我們最終實現了以車代磨工藝。具體方法如下：

（1）加工工藝

如圖3所示，在OP10數控車床上，利用已有的後拉式液壓三爪卡盤和定位支撐塊，不改變原有的端面刀具1、端面刀具3及內孔刀具2。利用刀具3，同時修改加工程序再進行一次精車，完成大端面及φ65mm外圓的加工。

圖3 前輪轂OP10以車代磨示意

同樣，如圖4所示，在OP20數控車床上不改變原有的外圓端面刀具1、內孔刀具2和切槽刀具3，新增一把精車刀具4，包含刀桿及刀片，修改加工程序，完成φ42mm軸頸及小端面的加工。

圖4 前輪轂OP20以車代磨示意

綜上所述，我們其實是將磨削工序分攤到兩道車削工序中，完成最終加工，滿足成品要求。

（2）車削、磨削工藝能力值對比

從表2中可以看出，對於形位公差，磨削工藝和車削工藝兩者的設備能力值很接近；對於軸頸尺寸，磨削工藝的設備能力值要高於車削工藝，這是因為我們採用的是已有的數控車床，該設備沒有配置在線檢測補償裝置，而磨床有此裝置。

表2 磨削、車削工藝設備能力值對比

（3）以車代磨工藝優點

採用以車代磨具有如下優點：減少1台磨床設備，降低了生產線投資及運行成本；減少1道工序，從而減少了1名操作工的人員成本；減少磨削過程中產生的難以處理和清理的廢液和廢棄物；車床在操作和維修保養方面沒有磨床要求高，設備綜合利用率得到提高。

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