机加工艺模块化的策划与实施

【摘 要】我公司是一家生产各类汽车液压制动器的企业，作为液压制动器的核心零部件，“卡钳体”与“支架”需要通过机械加工的方式进行生产。不同的卡钳体，支架在加工要素上是不尽相同的。在这种条件下，如何合理的进行工艺策划，编制优良的机加工艺，使加工的产品质量更好，生产效率更高，将直接决定企业的“命脉”。

【关键词】工艺策划 模块化生产

由于汽车技术的飞速发展，产品的寿命周期逐渐缩短，从而导致客户的需求呈现多样化和个性化，所要定制的产品数量更多，要求更高，同时还要求较短的交货期、较好的质量。这使得所有汽车零部件公司面临着如何加工出高质量的产品而又节约成本的问题。对于当今制造业，模块化的生产是一个发展趋势，当有一个新产品投产时，标准化的模块可以快速组成一个制造系统，当产品生产完成后，可以快速进行切换从而生产另一个产品。这样大大节约了成本，又有很高的生产效率。经过多年的实施和不断的完善，我公司已经形成了一套高效的模块化生产模式。现在以“卡钳体”和“支架”的机加生产过程阐述机加工艺模块化的策划与实施情况。

1 卡钳体模块化生产

我公司已经批量生产的卡钳体在结构大致相似。卡钳体的生产已经形成了四道序的模块化加工。分别为铣圆弧―缸孔加工-支耳加工-进油孔排气孔加工。

1.1铣圆弧

卡钳体铣圆弧工序在专用卧式铣床上加工。由于公司产品种类繁多，不同的卡钳体圆弧的直径和宽度都不尽相同，所以面对一个新产品，在满足设计要求的前提下，我们将优先考虑借用圆弧刀以满足加工要求，以降低开发成本。所有圆弧刀内径相同，可以在不同的机床上进行切换。对于圆弧刀的X轴，Y轴位置，可以通过机床伺服电机进行调整，以满足不同卡钳圆弧的位置。

在夹具方面，卡钳体铣圆弧夹具已形成模块，所有卡钳体的圆弧加工共用一个夹具本体，本体基座上设有一个侧顶缸及三个主压紧油缸，不同卡钳体只需切换夹具子体及油缸上的压板即可。所有子体与本体的接口一致，子体和本体X，Y两个方向采取键进行定位，切换起来十分方便。

1.2缸孔加工

缸孔加工是卡钳体所有工序中最重要的工序，它直接关系着制动器的使用性能。并且缸孔加工工序属于瓶颈工序，在产能的策划上也需要特别的关注。在进行工艺模块化策划前，我公司卡钳体缸孔加工有多种方式：立式加工中心加工，卧式加工中心加工，车床加工。

对比以上几种加工方式，车床具有以下优点：（1）车床夹具结构简单，切换方便且容易调试；（2）车床刀具加工精度高且成本低，不同的卡钳体如果缸孔相同则可借用整套车床刀具，大大降低了刀具的购置成本；（3）车床加工效率较高，可满足产能需求；因此，选择了车床加工作为缸孔模块化加工的方式。在夹具和刀具方面，车床在夹具接口和刀具接口一致，可以互相调整。已形成模块化生产，使生产在安排上更加灵活。产品质量更加稳定。需要注意的是，切换不同产品时，需更换不同的配重快，以满足动平衡的要求。

1.3支耳加工

卡钳体支耳加工均在立式加工中心上进行。在夹具方面，我公司卡钳体支耳加工工序已形成模块化的切换，所有卡钳体共用一个液压夹具本体，不同卡钳体只需切换夹具子体和压板即可（子体上带有油缸）。在刀具方面，支耳加工所使用的均为通用型刀具，不存在切换的问题。

1.4进油孔排气孔加工

卡钳体进油孔排气孔加工均在带有第四轴转台的立式加工中心上进行，通过转台的翻转在一道工序中同时加工进油孔排气孔，可有效的防止错装，漏装的发生。所有卡钳体的进油孔排气孔加工共用一个夹具本体，不同卡钳体只需切换夹具子体和压板即可。对于进油孔排气孔位置比较特殊的卡钳体，均可以通过设计不同结构的夹具子体进行解决。模块化的生产大大提高了此道工序的生产效率。并且带有优良的防错功能。

2 支架模块化生产

我公司已经批量生产的支架在结构大致相似。而支架的生产已经形成了三道序的模块化加工。分别为槽型加工―圆弧加工―孔系加工。

2.1槽型加工

在产品试制和小批量阶段，支架槽形加工一般采用简易夹具在立式加工中心上完成，刀具一般为不同规格的立铣刀及T型槽刀。在产品进入批量生产的阶段，支架槽形会转产到拉床上加工。

在夹具方面，我公司支架拉床夹具已形成模块化的切换，所有支架在一个拉床上共用一个夹具本体，本体基座上设有一个主压紧油缸及两个辅助压紧油缸，不同支架只需切换夹具子体及油缸上的压板即可。所有子体与本体的接口一致，切换起来十分方便。

拉刀的切换同样十分的方便，在同一台拉床上，所有拉刀子体与拉刀母体的接口相同，拉刀安装在拉刀子体上，加工不同产品时，只需更换配套的拉刀子体即可。避免了更换拉刀母体的繁琐。

2.2圆弧加工

支架铣圆弧工序在专用卧式铣床上加工。由于我公司产品种类繁多，不同的支架圆弧直径和宽度都不尽相同，所以面对一个新产品，在满足设计要求的前提下，我们将优先考虑借用圆弧刀以满足加工要求，以降低开发成本。所有圆弧刀内径相同，可以在不同的机床上进行切换。对于圆弧刀的X轴，Y轴位置，可以通过机床伺服电机进行调整，以满足不同支架圆弧的位置。

在夹具方面，我公司支架铣圆弧工序也已形成模块化的切换，所有支架共用一个夹具本体，本体基座上设有四个主压紧油缸以及两个辅助压紧油缸，不同支架只需切换夹具子体及油缸上的压板即可。所有子体与本体的接口一致，子体和本体X，Y两个方向采取键进行定位，切换起来十分方便。

2.3孔系加工

我公司所有批量加工的支架孔系均在立式加工中心上加工。

在夹具方面，我公司支架孔系加工已形成模块化的切换，所有支架共用一个四工位夹具本体（可同时加工4个支架），本体基座上设有三个压紧油缸以及两个辅助顶缸，不同支架只需切换夹具子体及油缸上的压板即可。所有子体与本体的接口一致，子体和本体采取定位销进行定位，切换起来十分方便。

需要注意的是铣圆弧工序与孔系加工工序定位基准必须一致。

3 结语

工艺策划是个复杂的过程，过硬的工艺水平是企业生存的根本，而工艺模块化的实施将是当今制造业的发展趋势，需要企业去更多的关注。

作者简介：夏雪飞（1985年12月―），男，湖北武汉人。本科，就职于武汉元丰汽车零部件有限公司。多年从事液压制动器各个零部件加工工艺的策划，主持完成了江淮公司，长城公司，东风公司，九龙公司等汽车主机厂共20多种车型制动器零部件加工的工艺策划并配置相应的工装。