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摘 要 前驱动桥是四驱拖拉机重要的动力传输部件，而锥支座合件在前驱动桥中央主减速传动总成中起着固定差速器总成、小锥齿轮轴、轴座的重要作用，是整桥驱动的动力原点，因此锥支座合件的精度要求高。锥支座合件加工工艺的改进，既稳定的提高了加工精度，同时又节约了辅助时间，提高了劳动生产效率。
关键词 锥支座合件；工艺改进；加工精度；生产效率
中图分类号：TG580 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0214-02
拖拉机是用于牵引和驱动作业机械完成各项移动式作业的自走式动力机，是目前最普遍、最重要的农业用具之一。前驱动桥是四驱拖拉机的重要组成部分，起着改变动力传输方向、降速增扭以及拖拉机转向的重要作用，主要由驱动桥壳、中央主减速传动总成、轮边二级减速传动总成、液压转向油缸总成等组成。锥支座合件在前驱动桥中央主减速传动总成中起着固定差速器总成、小锥齿轮轴、轴座的重要作用，其加工精度直接影响前驱动桥和拖拉机整机的使用寿命。
1 改进背景
随着市场上对四驱拖拉机需求的逐步增大，我厂生产的拖拉机前驱动桥产量也迅速攀升。由于我厂产出的60马力以下的桥型，使用同一种锥支座合件（图1），因此作为前驱动桥的重要部件，锥支座合件也由小批生产提升至批量生产，但同时锥支座合件加工工艺的不足也暴露了出来。
2 改进前工艺方案
由于我厂是由单件小批生产逐步进入大批量生产，生产理念的不一致使锥支座合件加工工艺的不足性显现出来。主要为：1）加工精度不能稳定的控制；2）辅助时间比较长，劳动强
度大。
改进前加工工艺如下：
第一序：使用数控车床，以B端面和外形定位，使用四爪卡盘，找正C端面及￠100H8毛坯内孔，加工C端面以及￠100H8内孔。存在不足：辅助时间长，劳动强度大。
第二序：使用立式加工中心，以￠100H8内孔和C面定位，外形限制角向，加工B面和2-￠10F9销孔等。存在不足：尺寸110±0.025以及位置度不稳定，易超差。
第三序：摇臂钻床，B面和2-￠10F9销孔定位，加工内容为合瓦盖，钻攻螺纹孔等。
第四序：数控车床，B面和2-￠10F9销孔定位，加工2-￠90JS7孔及两端螺纹孔。存在不足：1）加工定位基准不一致，第二序的精度误差直接累計进入此序精度误差；2）由于第二序销孔与￠100H8孔位置度的不稳定，造成此序位置度累计误差大，精度不稳定。
此种加工工艺，1）以大孔定位加工小孔，对大孔定位精度要求非常高；2）整线定位基准不统一，造成基准转换误差；3）精度的不稳定将导致大小锥齿轮啮合不牢靠，降低使用寿命；4）需要的辅助时间长，劳动强度大，生产效率低，不适用于批量生产的要求。为此，我们想改进工艺方案，解决以上问题。
3 工艺分析
在工艺改进前，我们对旧的工艺方法进行了分析，吸取长处，摒弃不足之处。
1）第一序，①使用外形定位，对毛坯外形要求高；②每件均需找正端面及内孔，辅助时间长；③找正内孔不均匀时将造成刀具磨损严重；④不同厂家的毛坯，外形存在差异，切换时调整夹具耗费时间比较长，平均需要30min。
2）第二序，①以L=15的￠100H8孔定位加工两销子孔，定位孔越大，其配合间隙则越大，否则将不易拆装，而间隙则直接影响位置度，②以小面定位加工大面，定位精度与加工精度为放大关系。
3）第二序使用大孔定位，第三序以及第四序使用一面两销定位，整线定位基准不统一，基准的转换误差，将累加进入加工精度的误差。
4）零件为薄壁零件，设计夹具时必须考虑增加辅助支撑，减小零件变型。
分析工艺方案时，我们吸取传统工艺的优点，采用整线基准统一的原则，通过使用一面两销定位，用大面定位加工小面，并于大面薄壁处增加辅助支撑，来解决以上问题。
4 改进方案及效果
整线使用一面两销定位，则必须优先加工出定位基准。为此我们调整了工艺顺序，首先加工B面和2-￠10F9销孔，后续工序统一使用B面2-￠10F9销孔定位。改进后加工工艺如下：
第一序，使用立式加工中心，重新设计夹具，以A面定位，弹簧与锥度心轴配合粗定￠100H8毛坯孔中心，毛坯外形限制角向，在薄壁处增加辅助支撑；加工B面以及两销子孔。优点：1）锥度心轴校准￠100H8毛坯孔中心，避免后续加工余量不均匀，较少刀具磨损，提高其寿命，降低了生产成本；2）弹簧与锥度心轴的配合，既保证了定心的准确性，同时又能保证A定位面的贴合严密性；3）薄壁处辅助支撑的增加，减少了零件的压紧变型，保证垂直度；4）弹簧与锥度心轴的配合，避免了因不同厂家毛坯定位孔不一致而导致的夹具切换，仅需调整用于毛坯外形限位的螺钉保证角向限位即可完成不同厂家毛坯的切换，大大地节约了切换毛坯的时间。
第二序，使用数控车床，重新设计夹具，以B面和2-￠10F9销孔定位，加工C面以及￠100H8孔。优点：1）小孔定位加工大孔，减小了定位误差对加工精度的影响；2）大面定位加工小面，定位精度与加工精度为缩小关系；3）节约了辅助找正时间。
第三序以及第四序，由于消除了基准不统一造成的基准转换误差，而且￠100H8和2-￠10F9销孔位置度得以保证，因此两序不做改变。
5 结束语
质量是公司产品市场竞争力的前提，成本是公司产品市场竞争力的砝码。锥支座合件工艺方案的改进，在我公司批量产出时，稳定的提高了加工精度，保证了大小锥齿轮的正常啮合，从而提高大小锥齿轮和整桥产品的使用寿命；同时又减少了加工的辅助时间，降低了生产节拍和工人的劳动强度，从而降低了生产成本。锥支座合件加工工艺方案的改进，达到了我们预期的效果，我们在吸取经验的同时，正在逐步推广至大马力桥生产线的加工。
参考文献
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]王凤平.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2012.
[3]闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2010.
关键词 锥支座合件；工艺改进；加工精度；生产效率
中图分类号：TG580 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0214-02
拖拉机是用于牵引和驱动作业机械完成各项移动式作业的自走式动力机，是目前最普遍、最重要的农业用具之一。前驱动桥是四驱拖拉机的重要组成部分，起着改变动力传输方向、降速增扭以及拖拉机转向的重要作用，主要由驱动桥壳、中央主减速传动总成、轮边二级减速传动总成、液压转向油缸总成等组成。锥支座合件在前驱动桥中央主减速传动总成中起着固定差速器总成、小锥齿轮轴、轴座的重要作用，其加工精度直接影响前驱动桥和拖拉机整机的使用寿命。
1 改进背景
随着市场上对四驱拖拉机需求的逐步增大，我厂生产的拖拉机前驱动桥产量也迅速攀升。由于我厂产出的60马力以下的桥型，使用同一种锥支座合件（图1），因此作为前驱动桥的重要部件，锥支座合件也由小批生产提升至批量生产，但同时锥支座合件加工工艺的不足也暴露了出来。
2 改进前工艺方案
由于我厂是由单件小批生产逐步进入大批量生产，生产理念的不一致使锥支座合件加工工艺的不足性显现出来。主要为：1）加工精度不能稳定的控制；2）辅助时间比较长，劳动强
度大。
改进前加工工艺如下：
第一序：使用数控车床，以B端面和外形定位，使用四爪卡盘，找正C端面及￠100H8毛坯内孔，加工C端面以及￠100H8内孔。存在不足：辅助时间长，劳动强度大。
第二序：使用立式加工中心，以￠100H8内孔和C面定位，外形限制角向，加工B面和2-￠10F9销孔等。存在不足：尺寸110±0.025以及位置度不稳定，易超差。
第三序：摇臂钻床，B面和2-￠10F9销孔定位，加工内容为合瓦盖，钻攻螺纹孔等。
第四序：数控车床，B面和2-￠10F9销孔定位，加工2-￠90JS7孔及两端螺纹孔。存在不足：1）加工定位基准不一致，第二序的精度误差直接累計进入此序精度误差；2）由于第二序销孔与￠100H8孔位置度的不稳定，造成此序位置度累计误差大，精度不稳定。
此种加工工艺，1）以大孔定位加工小孔，对大孔定位精度要求非常高；2）整线定位基准不统一，造成基准转换误差；3）精度的不稳定将导致大小锥齿轮啮合不牢靠，降低使用寿命；4）需要的辅助时间长，劳动强度大，生产效率低，不适用于批量生产的要求。为此，我们想改进工艺方案，解决以上问题。
3 工艺分析
在工艺改进前，我们对旧的工艺方法进行了分析，吸取长处，摒弃不足之处。
1）第一序，①使用外形定位，对毛坯外形要求高；②每件均需找正端面及内孔，辅助时间长；③找正内孔不均匀时将造成刀具磨损严重；④不同厂家的毛坯，外形存在差异，切换时调整夹具耗费时间比较长，平均需要30min。
2）第二序，①以L=15的￠100H8孔定位加工两销子孔，定位孔越大，其配合间隙则越大，否则将不易拆装，而间隙则直接影响位置度，②以小面定位加工大面，定位精度与加工精度为放大关系。
3）第二序使用大孔定位，第三序以及第四序使用一面两销定位，整线定位基准不统一，基准的转换误差，将累加进入加工精度的误差。
4）零件为薄壁零件，设计夹具时必须考虑增加辅助支撑，减小零件变型。
分析工艺方案时，我们吸取传统工艺的优点，采用整线基准统一的原则，通过使用一面两销定位，用大面定位加工小面，并于大面薄壁处增加辅助支撑，来解决以上问题。
4 改进方案及效果
整线使用一面两销定位，则必须优先加工出定位基准。为此我们调整了工艺顺序，首先加工B面和2-￠10F9销孔，后续工序统一使用B面2-￠10F9销孔定位。改进后加工工艺如下：
第一序，使用立式加工中心，重新设计夹具，以A面定位，弹簧与锥度心轴配合粗定￠100H8毛坯孔中心，毛坯外形限制角向，在薄壁处增加辅助支撑；加工B面以及两销子孔。优点：1）锥度心轴校准￠100H8毛坯孔中心，避免后续加工余量不均匀，较少刀具磨损，提高其寿命，降低了生产成本；2）弹簧与锥度心轴的配合，既保证了定心的准确性，同时又能保证A定位面的贴合严密性；3）薄壁处辅助支撑的增加，减少了零件的压紧变型，保证垂直度；4）弹簧与锥度心轴的配合，避免了因不同厂家毛坯定位孔不一致而导致的夹具切换，仅需调整用于毛坯外形限位的螺钉保证角向限位即可完成不同厂家毛坯的切换，大大地节约了切换毛坯的时间。
第二序，使用数控车床，重新设计夹具，以B面和2-￠10F9销孔定位，加工C面以及￠100H8孔。优点：1）小孔定位加工大孔，减小了定位误差对加工精度的影响；2）大面定位加工小面，定位精度与加工精度为缩小关系；3）节约了辅助找正时间。
第三序以及第四序，由于消除了基准不统一造成的基准转换误差，而且￠100H8和2-￠10F9销孔位置度得以保证，因此两序不做改变。
5 结束语
质量是公司产品市场竞争力的前提，成本是公司产品市场竞争力的砝码。锥支座合件工艺方案的改进，在我公司批量产出时，稳定的提高了加工精度，保证了大小锥齿轮的正常啮合，从而提高大小锥齿轮和整桥产品的使用寿命；同时又减少了加工的辅助时间，降低了生产节拍和工人的劳动强度，从而降低了生产成本。锥支座合件加工工艺方案的改进，达到了我们预期的效果，我们在吸取经验的同时，正在逐步推广至大马力桥生产线的加工。
参考文献
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]王凤平.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2012.
[3]闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2010.