本發明涉及一種柔性生產線，尤其是一種用于軸箱體加工的柔性生產線及利用該生產線進行軸箱體加工的加工方法。

背景技術：

鐵道車輛軸箱體分為左右件，且每件軸箱體分多個工步進行加工，每種軸箱體至少需4個工裝臺位(2臺設備)，但一般來說并行生產動車組、城際車、大鐵路、地鐵等十幾個品種軸箱體，因此軸箱體加工工裝需要多次拆卸及重新安裝，多次拆裝影響工裝精度，軸箱體有高精度加工要求，工裝定位精度需要保證；每次拆裝需要重新檢測、查找機床旋轉中心并重新設定坐標原點，所需輔助時間長。軸箱體原有加工方法存在粗加工后暴露鑄造缺陷，需進行焊補返修，發回毛坯廠家修復后返回重新加工。因此迫切需要能夠實行并行生產的軸箱體加工柔性生產線及其加工方法，提高生產效率，保證產品質量。

技術實現要素：

本發明主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種軸箱體加工柔性生產線及加工方法。

為實現上述目的，本發明首先提供了一種軸箱體加工柔性生產線，布局結構緊湊，可實現一人多機控制，提高生產效率，其具體技術方案是：

一種軸箱體加工柔性生產線，所述生產線包括對刀儀，控制系統，線性托盤系統，多個加工中心及多個上下料臺位，操作臺位布局于同一側，所述線性托盤系統包括機床和多個托盤，所述托盤頂部可固定軸箱體，底部與機床可拆卸固定安裝，每個所述托盤可與任意一個加工中心對應，所述控制系統可控制每個所述加工中心分別對所述托盤上的軸箱體進行數控加工。

進一步的，所述托盤的底部設有固定座，通過所述固定座，將所述托盤與所述機床頂面可拆卸固定。

進一步的，所述固定座上設有插槽，所述插槽內部設有鎖緊結構，當所述插槽與所述機就床上對應設置的凸臺插接后，所述鎖緊結構與所述凸臺鎖緊固定，使所述托盤固定在所述機床上不可移動。

進一步的，所述托盤相鄰兩側邊上各設有一個定位塊，限定所述軸箱體在所述托盤上的位置。

本發明同時還提供了一種軸箱體柔性生產線加工方法，可實現一人多機控制，加工方便快捷，保證加工質量。

一種軸箱體柔性生產線加工方法，包括如下步驟：

S1，在三維虛擬環境下建立設備、軸箱體、夾具、刀具模型，進行三維仿真驗證和刀軌后置處理，進行干涉檢查，軟件自動生成G代碼文件；

S2，G代碼文件輸入柔性生產線控制系統，柔性生產線將對刀儀的刀具參數輸入到控制系統；

S3，操作人員在總控制臺直接調用不同車型數控加工程序控制各加工中心進行數控加工，在上下料臺位進行軸箱體裝夾、拆卸。

進一步的，所述柔性生產線僅進行精加工工序。

進一步的，加工過程中，采用兩孔一面、或兩面一孔的定位方式進行加工。

進一步的，加工過程中，采用兩步加工，一步軸箱體側放，以軸承孔及其端面定位，二步加工以一步加工后的面及孔定位。

進一步的，加工過程中，采用專用線性托盤系統，托盤與設備及上下料臺位留有專用裝配接口，保證軸箱體在上下料臺位和各加工中心直接的精確定位傳輸。

進一步的，步驟S1中，采用計算機輔助設計(CAM)軟件進行三維仿真驗證和刀軌后置處理，進行干涉檢查，并自動生成G代碼文件。

綜上所述，本發明提供的一種軸箱體加工柔性生產線及加工方法，使用計算機輔助設計軟件進行加工模擬，有效避免發生撞刀、干涉情況；操作人員可以在總控制臺直接調用不同車型數控加工程序控制各加工中心進行數控加工，進行一人多機控制；線性托盤系統定位準確，精度高；軸箱體加工方法可簡化工部，加工方便快捷，且能有效保證加工質量；可實現鐵路車輛多車型軸箱體加工的并行生產，提高生產效率，保證產品質量；可提高軸箱體加工的工藝水平，布局結構緊湊，節省場地。

附圖說明：

圖1：本發明一和軸箱體加工柔性生產線平面布局圖；

圖2：本發明一種軸箱體柔性生產線中線性托盤立體圖一；

圖3：本發明一種軸箱體柔性生產線中線性托盤立體圖二；

圖4：本發明一種軸箱體柔性生產線中線性托盤平面圖一；

圖5：本發明一種軸箱體柔性生產線中線性托盤平面圖二；

圖6：本發明一種軸箱體柔性生產線加工方法流程圖；

其中：對刀儀 1，總控制臺 2，上下料工位 3，加工中心 4，線性托盤系統 5，托盤 6，第一定位塊 7，第二定位塊 8，固定座 9，插槽 10，突耳 11

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

如圖1至5所示，本發明提供的一種軸箱體加工柔性生產線，生產線包括對刀儀1，控制系統，線性托盤系統5，多個加工中心4及上下料工位3，操作臺位布局于同一側，線性托盤系統5包括機床和多個托盤6，托盤6頂部可固定軸箱體，底部與機床可拆卸固定，每個托盤6可與一個加工中心4對應，控制系統可控制每個加工中心4分別對托盤6上的軸箱體進行數控加工。

如圖1所示，在本實施例中，整個軸箱體加工柔性生產線，包括1臺對刀儀1，1套控制系統，為總控制臺2，1套線性托盤系統5，5個加工中心4及3個上下料工位3，操作臺位布局于同一側，加工中心4為臥式加工中心，每個加工中心4均對應一個托盤6，托盤6頂部可固定軸箱體，底部與機床可拆卸固定，從上下料工位接受并固定軸箱體后，由機床帶動運行至對應的加工中心4，每個托盤6可根據加工需要固定不同類型的軸箱體，由控制系統可控制每個加工中心4分別對托盤6上的軸箱體進行數控加工，每個加工中心4可根據軸箱體的類型，進行不同的操作，即在本發明提供的軸箱體加工柔性生產線上，5個加工中心4最多可分別同時進行5種類型軸箱體的加工操作。5個加工中心4，可并行生產，分別操作，節省時間，提高效率。上下料臺位3可與加工中心4同時操作，或分開操作，即軸箱體的加工可與上下料同時進行，實現一人多機操控。

托盤6為平臺結構，可拆卸的固定在機床上，便于拆卸維修，固定后不可轉動、移動位置，在加工過程中，提高加工精度，如圖2所示，托盤6的主體底部設有固定座9，通過固定座9與機床可拆卸固定，在固定座9上，設有插槽10，機床上對應設置的凸臺插入到插槽10中，可用于定位托盤6在機床上的位置，保證加工精度，在插槽10中設有鎖緊結構，當凸臺插入到插槽10中后，鎖緊結構與凸臺鎖緊固定，加強托盤6與機床的固定安裝，避免托盤9在機床上發生微小位移，以及發生偏傾現象，進一步提高加工精度。在本實例中，固定座9上設有四個插槽10，在固定座9上均衡設置，避免發生偏傾的現象。固定座9可與托盤6的主體結構可一體成型，也可焊接固定，或通過螺釘固定，插槽10與固定座9可焊接固定或通過螺釘固定。如圖2及圖4所示，托盤6的主體外形為方形，四個邊角做切邊處理，固定座9的形狀與托盤6的主體形狀相同或相近，整體尺寸可略小于托盤6的主體尺寸，同向固定在托盤6主體結構底部的中心位置處，在固定座9的四個切邊后的邊角處，各固定有一個插槽10，插槽10的外形為圓形的套環結構，內、外圈各為一圓環，兩圓環中間，可能過螺將插槽10固定在固定座9上，外圈圓環在對應固定座9的邊角處，與固定座9的邊角同時進行切邊處理。

如圖3至圖5所示，在托盤6的一個側面上，設有兩個托耳11，分據該側面的兩端。托耳11可用于搬運車把托盤6送到到指定的加工中心4或上下料臺位3上，在兩個托耳11的中間部位，在該側面上還設有第一定位塊7，在相鄰的側邊上還固定有第二定位塊8，兩個定位塊突出于托盤6主體結構的頂面，并與軸箱體配合，對軸箱體進行基準定位，避免軸箱體在托盤表面上移動，提高加工精度。兩個定位塊可與托盤6的主體結構一體成型，也可如圖3所示，一端通過螺釘固定在托盤6的側邊上，另一端突出于托盤6的上表面，在第一定位塊7和第二定位塊8的自由端，即突出于托盤6的上表面的一端，設有螺釘孔，可用于與軸箱體的固定。

如圖3所示，在托盤6的主體結構上，設有多個安裝孔，用于固定軸箱體。

本實施例還提供了一種軸箱體加工柔性生產線的加工方法，以充分利用本發明提供的軸箱體加工柔性生產線。如圖6所示，本發明提供的加工方法包括以下步驟：

S1，在三維虛擬環境下建立設備、軸箱體、夾具、刀具模型，進行三維仿真驗證和刀軌后置處理，進行干涉檢查，軟件自動生成G代碼文件。在本發明提供的實例中，使用計算機輔助設計(CAM)軟件進行加工模擬，將設備、夾具、刀具、毛坯在三維環境下進行仿真驗證，以及干涉檢查，有效避免發生撞刀、干涉情況。也可利用UG軟件進行。驗證及檢查結束后，將自動生成G代碼文。

S2，G代碼文件輸入柔性生產線控制系統，柔性生產線將對刀儀的刀具參數輸入到控制系統。G代碼文件將軸箱體的相關加工信息傳送至總控制臺的控制系統，根據將要加工的軸箱體的類型，柔性生產線將對刀儀的刀具參數從數據庫選調出來，并同樣輸入到控制系統，由控制系統根據相應的刀具參數及加工信息，選擇相應的加工操控指令。

S3，操作人員在總控制臺直接調用不同車型數控加工程序控制各加工中心進行數控加工，在上下料臺位進行軸箱體裝夾、拆卸。控制系統根據S2步驟選擇的加工操控指令，操作人員可以僅在總控制臺操作控制搬動車把指定的托盤送到指定的加工中心或是上下料臺位，然后直接調用不同車型數控加工程序控制各加工中心進行數控加工。

在本發明中的柔性生產線，包括1臺對刀儀，1套控制系統，1套線性托盤系統，5臺臥式加工中心和3臺上下料臺位，如圖1所示，操作臺位布局于同一側，布局合理，結構緊湊，節省場地。采用專用的線性托盤系統，托盤與設備及上下料臺位留有專用裝配接口，如前文所述的托耳、定位塊、固定座、插槽等，保證軸箱體在上下料臺位和各加工中心直接的精確定位傳輸，保證定位精度。軸箱體加工工裝采用六點定位原理，最大限度限制自由度，采用兩孔一面或兩面一孔定位方式加工，如采用短芯軸和大端面組合，以兩孔一面方式定位，即中心孔與端面定位，定位銷采用菱形銷，保證加工過程定位精準。

在軸箱體進行加工的時候，軸箱體加工柔性生產線僅進行精加工，粗加工由毛坯供應廠家或在廠區內原材料加工區域完成，可實現模塊化及自動化生產，提高生產效率。精加工平面單邊留量1mm，圓柱單邊留量1.5mm，可避免鑄造缺陷，無需進行焊補反修，進一步提高生產效率，保證產品質量。

在本發明提供的加工方法中，加工工序優化為兩步，一步軸箱體側放，以軸承孔及其端面定位，進行相應的軸箱體加工操作，二步加工以一步加工后的面及孔定位，對軸箱體的其他部位進行加工，以完成整個軸箱體的加工操作過程。這種二步加工工藝，可簡化工部，加工方便快捷，且能有效保證加工質量。

綜上所述，本發明提供的一種軸箱體加工柔性生產線及加工方法，使用計算機輔助設計軟件進行加工模擬，有效避免發生撞刀、干涉情況；操作人員可以在總控制臺直接調用不同車型數控加工程序控制各加工中心進行數控加工，進行一人多機控制；線性托盤系統定位準確，精度高；軸箱體加工方法可簡化工部，加工方便快捷，且能有效保證加工質量；可實現鐵路車輛多車型軸箱體加工的并行生產，提高生產效率，保證產品質量；可提高軸箱體加工的工藝水平，布局結構緊湊，節省場地。

如上所述，結合所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。