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淺談對稱斜孔加工夾具的設(shè)計
2014-7-2  來源:江門市技師學(xué)院  作者:陳俊釗

【前言】隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社

      會生產(chǎn)力的迅速提高, 機床夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。面對我國經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展, 機械制造工業(yè)的壯大, 使得作為制造工業(yè)重要裝備的各類機加工設(shè)備也有了許多新的變化。特別是作為機械制造中裝夾工件的工藝裝備(夾具),在機械化大生產(chǎn)的趨勢下顯的尤為重要, 因為夾具是機械加工生產(chǎn)中不可缺少的重要部分。

   

1 零件的工藝分析

   

      如圖1所示沖片刀座零件,在該零件上有兩組對稱且互成45°的φ6斜孔。按照零件的工藝要求,根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控銑床設(shè)備,要完成兩組φ6 斜孔的加工具有相當(dāng)高的技術(shù)難度, 而且可能導(dǎo)致產(chǎn)品的廢品率高的問題。

  

                                      

   

2 夾具的制作與調(diào)試

   

      分析圖紙中零件的特點。零件中有斜孔,如果在普通的立式銑床裝夾加工,其定位及尺寸公差難以解決。目前,通過設(shè)計機床夾具裝夾工件再加工成為最有效的途徑。零件中的斜孔相互間互有尺寸、形位關(guān)系, 同時可以通過利用夾具對零件的裝夾將斜孔轉(zhuǎn)化成在銑床中加工直孔的加工形式。于是根據(jù)零件圖紙中的相關(guān)工藝尺寸要求及加工形式等因素,設(shè)計出如圖2所示加工夾具,其主要由兩部分構(gòu)成:零件夾緊機構(gòu)及對稱斜孔分度定位機構(gòu)。

   

2.1 夾具夾緊機構(gòu)

   

      考慮到工件在銑床上進(jìn)行加工, 切削力比較大等因素, 要求夾具夾緊機構(gòu)具有足夠的強度, 因此在安裝工件的對稱分度盤通過M10內(nèi)六角螺栓及壓塊鎖緊安裝于鎖緊軸中。

   

      夾具機構(gòu)裝配圖如圖2所示。通過轉(zhuǎn)動手柄2旋轉(zhuǎn)松緊螺栓3,帶動斜楔軸5左右移動來控制鎖緊軸14上下運動,從而達(dá)到夾緊或松開對稱分度盤。

   

      在對圖紙中零件進(jìn)行切削加工的過程中,必須要對零件夾緊并有效地定位。該機床加工夾具中,將加工工件12通過定位銷(其緊定于對稱分度盤中)與和M5緊定螺釘11與對稱分度盤9進(jìn)行有效定位安裝和固定。利用底座1 定位槽安裝定位分度塊6 將與定位分度盤的卡口槽配合定位, 限制定位分度盤轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)手柄2帶動M10松緊螺栓3轉(zhuǎn)動(松緊螺栓穿過端面軸承4,避免在拉緊時其對底座左表面造成損壞),使斜楔軸5向左移動同時控制鎖緊軸14向下運動,定位分度盤與鎖緊軸配合安裝并通過壓塊10M10固定螺釘13壓緊,從而限制了定位分度盤的六個自由度,保證工件加工工藝。若要松開,只需將手柄往反方向轉(zhuǎn)動,推動斜楔軸向右移動, 此時鎖緊軸受壓縮彈簧15的彈力向上運動,并且將定位分度塊從定位分度盤卡口槽中分離出來即可。

   

      壓縮彈簧的選擇: 由于該彈簧的主要作用是在松開鎖緊軸時使其向上移動,因此彈簧需有足夠的彈力但又能不影響鎖緊。根據(jù)底座零件的相關(guān)設(shè)計尺寸及參考圓柱螺旋壓縮彈簧的尺寸及參數(shù)( G B /T2089-1994GB/T1358-1993)及壓縮彈簧幾何尺寸計算(GB/T1239.6-1992)將彈簧相關(guān)參數(shù)確定為:線徑為3.5mm,節(jié)距為7mm,有效圈數(shù)為5.5,自由高度為42mm

   

2.2 夾具對稱分度機構(gòu)

   

      由于零件上的兩組斜孔是相互對稱的,因此在設(shè)計夾具時要充分利用該特性,以便于將來在銑床上加工。由于在夾具夾緊機構(gòu)的設(shè)計中已經(jīng)確定, 工件在完成加工之前始終緊固于對稱分度盤中。根據(jù)兩組斜孔的特性以及采取的加工形式, 其對應(yīng)孔在加工時位置必須一致。據(jù)此,在加工完一組斜孔后, 只需把對稱分度盤旋轉(zhuǎn)180°就可以加工另一組斜孔。結(jié)合前面夾緊機構(gòu)的方案, 在對稱分度盤中設(shè)計出其旋轉(zhuǎn)180°定位槽。

   

      對稱分度機構(gòu)與工件裝配, 分別利用定位銷、緊定螺釘將工件與對稱分度盤定位固定安裝, 并將定位分度塊插入對稱分度盤的任一卡口槽中。

   

      加工完一組斜孔后, 將定位分度塊從對稱分度盤的卡口槽中抽離出來, 并將對稱分度盤從夾具機構(gòu)稍微松開, 轉(zhuǎn)動對稱分度盤使其另一卡口槽能夠與定位分度塊配合安裝, 同時推動定位分度塊插入卡口槽中。將夾具中各松開的零件從新夾緊固定, 便可以進(jìn)行下一組斜孔的加工。

   

3 使用效果

   

      目前,該機床夾具已應(yīng)用于裝夾零件加工中。從加工情況看,工件可以在一次對刀的情況下完成加工,有效地控制加工誤差。該套機床夾具將夾緊機構(gòu)與分度機構(gòu)有機地聯(lián)系起來,根據(jù)工件零件結(jié)構(gòu)特點,利用定位銷定位, 緊固螺栓將工件與對稱分度盤固定, 可以避免直接夾緊工件而造成對其損傷, 通過定位分度塊與對稱分度盤的卡口槽的相互配合,既可以解決夾緊機構(gòu)限制工件加工定位的六個自由度, 實現(xiàn)完全定位的問題, 又可以實現(xiàn)對稱分度盤在轉(zhuǎn)動過程中的分度(180°旋轉(zhuǎn))定位問題。

   

結(jié)束語

   

      該夾具結(jié)構(gòu)簡單, 定位精確, 操作方便,對于對稱斜孔的加工具有較好的效果。大大減少了輔助時間, 降低了操作者的勞動強度,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率。通過實際機加工證明, 使用該工裝夾具加工出來的零件, 均能達(dá)到設(shè)計圖樣的工藝要求。 

       

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