斜孔加工夹具设计
图
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1. 固定角度块 2. 铰链销 3. 气缸 4. 产品压紧气缸 5.产品安装导向块
第二步,工件加工时,产品定位板在气缸的作 用下,向下转45°,这时要加工的孔与机床的主轴 平行,可进行加工,如图10所示。
图 10
通过以上论述,使用夹具来满足斜孔的加工要 求,可以保证加工精度及批量生产的要求,使这类 零件的加工变得直接和简单,也让工人的操作变得 容易和安全。 (收稿日期:20121207)
4. 结语
目前,深孔镗工艺随着新设备和新材料的应用 也在不断的改进更新,尤其是新材料应用于机械加 工刀具和数控类深孔镗设备的应用,对深孔镗工艺 的要求更加严格,合理的制定深孔镗削工艺,对于 产品质量和生产效率至关重要。 (收稿日期:20121214)
冷加工
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C刀 具
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根据加中心的特点,设计成多工位夹具,一 次安装八个零件,同一个位置的孔加工结束后,再 加工下一个孔,满足批量生产及零件一致性的要 求,如图2所示。
手动旋转。旋转定位盘随同旋转轴旋转,通过弹性 定位销(插销式结构),与定位盘孔联接,可实现 不同孔位的加工要求。 (3)夹具总体设计:夹具的底板上,装有8个 装夹总成,可同时安装8个零 件,零件通过筒夹装夹并保证 可靠的夹持力,单个总成是通 过凸轮旋转压紧到底板上,如 图5所示。 加工时,底板与底座的夹 角旋转成零件的角度,(该角 度可以通过插销来调整,满足 不同零件的要求。加工的位置 与工作台平行,通过数控编程 加工8个零件的同位置的孔。加 工下个孔时,凸轮旋转松开,手动转动旋转轴,到 下个加工位置,自动定位,凸轮锁紧,完成下个孔 的加工,如图6所示。
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斜孔加工的夹具设计
汉川数控机床股份公司 (陕西汉中 723003) 张雎军
平面上的斜孔有两种情况:①在斜面上钻孔。 ②在平面上钻斜孔。它们有一个共同的特点,即孔 的中心与钻孔端面不垂直。这在没有工装保证的情 况下,就成了较困难的问题。
以上采用的加工方法,严重制约工件的批量化 生产,产品的一致性很差。在机床上设计合理的夹 具,就会改变这种生产方式,提高加工效率。
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图 7
上述零件上有一个φ 5mm的孔,与上表面的夹 角45° ,与垂直方向的夹角33° 41',是一个空间角 度。这种零件用机床直接加工比较困难,要通过夹 具来解决加工问题,考虑到工件的重量较重,工件 在夹具上装夹要安全方便。 夹具考虑如下方案:在安装时,安装平面为水 平状态,产品只需旋转一个方向,就可以水平装 入,安装后,通气,气缸活塞杆向后收缩,产品定 位板通过固定旋转轴旋转,旋转到固定角度块位置 时,气缸还有收缩余量,此时气缸把产品定位板施 加力并压紧定位板,此时就可以加工产品。 工件 加工完后,气缸伸出,把安装板顶平,平着就可以 吊出产品(见图8)。
通
图 8
1.支撑旋转轴 2.气缸活塞杆 3. 气缸活塞导向杆 4.气缸旋转轴 5.气缸 6.产品定位板 7.固定旋转轴 8.底面固定板
图 1
(1)零件分析
该零件斜面与端面夹角为
10°,斜面上均布5个φ 16m m的孔,孔的中心线 与斜面垂直。原加工方式:采用钻床,在分度头上 安装三爪夹头,每次夹紧一件产品,钻一个孔后, 旋转分度头,再加工下一孔。一次钻孔不能达到产 品要求,还必须通过钻孔后再铰孔才能完成。 刚性差导致的弯曲变形,可以减小背吃刀量避免由 于镗杆刚性不足造成的误差。
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2. 平面上钻斜孔夹具
在平面上钻斜孔有两种情况,一种是孔沿着基 准面倾斜,这种孔的加工方式与上面介绍的斜面上 加工方式相同。另一种是孔的倾斜中心线与基准面 有角度,这种孔加工难度大,需要用夹具来保证, 如图7所示。 第一步,工件安装时,产品安装导向块用来限 定孔与垂直方向的夹角33° 41',工件安装后,这个 角度面与产品的定位板旋转方向一致,工件在定位 板上呈斜向装夹。图9为工件安装状态。
二、夹具设计
1. 斜面上钻孔夹具
以图1所示零件为例,设计立式加工中心机床 使用夹具。
一、斜孔加工存在的主要问题
(1)钻头开始接触工件时,单面受力,作用 在钻头切削刃上的径向力必然会把钻头推向一边, 致使钻头偏斜、滑移而钻不进工件。 (2)钻孔中心容易滑离所要求的位置,钻出 的孔难以保证要求。 (3)孔口往往被刮烂,破坏了孔端面的平 整。 (4)钻头容易崩刃或折断。 钻斜孔常用的方法有以下几种:①将钻头回转 中心与工件钻孔中心校正。②在不改变工件位置的 前提下,用校冲在钻孔中心再打一个较大的中心 眼。③在钻孔位置上用錾子錾出一个小平面(定心 窝),使钻头的切削刃不受斜面的影响而滑离原位 置,然后钻孔。 影响表面粗糙度值。在深孔镗后,必须清理干净切 削液,并对工件内壁进行防锈处理。②在深孔镗过 程中,推镗进给量选择太大,与工件旋转速度不匹 配。③深孔镗加工过程中背吃刀量选择较大。 (3) 深孔镗后的工件内壁呈锥面、鼓面。由 于深孔镗所加工的工件都为深长孔,在工作行程超 过一定距离时,镗杆的刚性降低,在切削力用下, 背吃刀量会逐渐降低或者工件过长而产生弯曲,导 致镗孔内径变化,在检验时工件内孔圆柱度超差。 在生产加工过程中,可以采用中心架减小由于工件
图
2
(2)零件安装及定位设计 根据这种零件的特 点,单个零件安装采用筒夹装夹,容易实现批量生 产,筒夹与旋转 轴一起旋转,实 现各孔的位置要 求,零件安装在 轴套内,用弹性 筒夹夹紧,如图 3和图4所示。 单个总成安 装在底板上,底 板上安装耐磨轴 套与旋转轴配 合,使旋转轴可
图 3
1. 夹紧装置 2. 弹性筒夹 3. 旋转轴 4. 定位孔
图 5
1.插销 2.压紧凸轮 3.底板 4.底座
图 图 4
1. 旋转定位盘 2. 固定底板 3. 旋转轴 4. 工件 5. 弹性销固定座
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1. 弹性定位销 2. 旋转定位盘 3. 衬套 4. 可旋转轴 5. 标准夹筒 6. 夹紧装置 7. 工件