車輪鍛件(這里主要指商用車、重型車輛的輪轂、輪輻等關(guān)鍵安全部件)的機(jī)械加工是一個(gè)精密且要求極高的過程。因?yàn)?a href="http://www.sss7.com.cn/" target="_blank" title="鍛件" style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(35, 82, 124); text-decoration-line: underline; outline: 0px; font-size: 16px; text-wrap-mode: wrap; font-family: 宋體, SimSun;">行車輪是承載車輛重量和承受復(fù)雜應(yīng)力的關(guān)鍵部件,其加工質(zhì)量直接關(guān)系到行車安全。
整個(gè)過程可以分為以下幾個(gè)核心階段:
一、 加工前準(zhǔn)備
鍛件毛坯檢驗(yàn):首先對鍛造后的毛坯進(jìn)行初步檢查,確保無裂紋、折疊、過燒等嚴(yán)重缺陷,并核對尺寸余量是否足夠進(jìn)行加工。
工藝方案與編程:根據(jù)工程圖紙(GD&T)制定詳細(xì)的加工工藝路線(工藝卡),確定基準(zhǔn)、加工步驟、刀具、切削參數(shù)等,并為數(shù)控機(jī)床(CNC)編寫加工程序。
夾具設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備:車輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要專用的高精度夾具(通常是液壓膨脹芯軸或?qū)S每ūP)來確保定位準(zhǔn)確、夾緊可靠,防止加工中產(chǎn)生變形或振動。
二、 機(jī)械加工核心工序(以常見鋼制車輪為例)
機(jī)械加工的目的是將鍛造成型的毛坯,通過車、鉆、鏜、攻絲等工藝,精確地加工出安裝面、螺栓孔、通風(fēng)孔等特征,使其達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸、形狀和位置公差。
一個(gè)典型的加工流程如下:
第一道工序:以毛坯外圓初步定位,加工第一端(通常是輪輻的外側(cè)端面)
粗精車端面:加工出一個(gè)平整的基準(zhǔn)平面(A基準(zhǔn)面)。
粗精車安裝面(Bolt Pilot):加工出用于和車橋相配合的凸臺或平面,這個(gè)面的圓度和與基準(zhǔn)面的垂直度至關(guān)重要。
鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔:加工出用于固定車輪的螺栓孔。這個(gè)過程對孔的位置度(PCD)、直徑精度和表面粗糙度要求極高,通常采用:
鉆中心孔:準(zhǔn)確定位。
鉆孔:去除大部分材料。
擴(kuò)孔/鉸孔:達(dá)到最終的尺寸精度和表面光潔度。
(有時(shí)會在此工序或后續(xù)工序中攻絲,如果設(shè)計(jì)有螺紋的話)。
鏜中心孔:加工出中心的大孔(Hub Bore),用于容納車橋的軸頭。
第二道工序:以加工好的第一端和螺栓孔定位,加工另一端(輪輞部分)
工件翻轉(zhuǎn)180°,使用已經(jīng)加工好的基準(zhǔn)面和螺栓孔(通過精密銷釘)進(jìn)行定位,確保兩次裝夾下的加工基準(zhǔn)統(tǒng)一,這是保證形位公差的關(guān)鍵。
車另一端面:保證輪轂的總厚度。
車止口(Rim O.D.)和輪輞槽:精密加工出與輪胎相配合的輪輞部分,包括胎圈座和輪緣。這里的尺寸和圓度直接影響輪胎的密封性和行駛穩(wěn)定性。
鉆通風(fēng)孔:在輪輻上加工出散熱和減輕重量的通風(fēng)孔。
三、 后處理與檢驗(yàn)
去毛刺:手工或使用自動化設(shè)備去除所有加工邊緣的毛刺,防止應(yīng)力集中和劃傷。
清洗:使用高壓清洗或超聲波清洗,徹底清除切削液、金屬碎屑和雜質(zhì)。
最終檢驗(yàn) (Final Inspection):這是至關(guān)重要的一步,通常使用高精度三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)對成品進(jìn)行100%或抽樣檢測。檢測項(xiàng)目包括:
尺寸精度:所有孔徑、距離、深度等。
幾何公差:
平面度 (Flatness) of the mounting face.
圓度 (Roundness) of the hub bore and rim.
位置度 (True Position) of the bolt holes.
同心度/跳動 (Runout):徑向跳動和端面跳動是車輪的關(guān)鍵指標(biāo),直接影響行駛平順性。
動平衡測試:對于高速車輪,必須在動平衡機(jī)上進(jìn)行測試,并在不平衡點(diǎn)(如輪輞內(nèi)側(cè))進(jìn)行鉆削或壓入配重塊校正,確保車輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)無振動。
表面處理:根據(jù)要求進(jìn)行涂裝(噴漆)或電鍍(如鍍鋅)以防銹蝕。
包裝出貨:合格品進(jìn)行防銹包裝后入庫或發(fā)貨。
關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備
數(shù)控立式車削中心 (VTL - Vertical Turning Lathe):非常適合加工車輪這類盤類零件,裝夾穩(wěn)定,上下料方便。
多軸加工中心 (Machining Center):用于完成鉆孔、攻絲等多工序加工,效率高。
專用組合機(jī)床 (Transfer Line):在大批量生產(chǎn)中,采用由多臺專用機(jī)床組成的自動化生產(chǎn)線,效率極高,一臺機(jī)床只完成一個(gè)或幾個(gè)特定工序,工件通過傳送裝置自動在工位間流轉(zhuǎn)。
在線檢測系統(tǒng):在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)線中,常集成激光測量或探針,在加工過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的閉環(huán)。
總結(jié)
車輪鍛件的機(jī)械加工是一個(gè)集高精度、高效率、高可靠性要求于一體的現(xiàn)代化制造過程。它依賴于先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備、專用的工裝夾具、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈?guī)劃和嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,最終確保每一個(gè)下線車輪都能滿足嚴(yán)苛的道路安全標(biāo)準(zhǔn)。
希望以上詳細(xì)的解析能幫助您全面了解行車輪鍛件的機(jī)械加工過程。