不需要每次螺孔加工都設(shè)計一個夾具了

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發(fā)表于 2023-6-8 11:07:16 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

目前，軸承座端面上的螺孔加工主要采用立式鉆床加工方法，該方法需要設(shè)計立式鉆床多工位鉆模進(jìn)行定位、導(dǎo)向、夾緊及分度。

但由于夾具有分度裝置，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，且當(dāng)工件尺寸大小發(fā)生改變時，又需要重新設(shè)計制造夾具，增加了生產(chǎn)成本，同時工人操作勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，加工質(zhì)量得不到保證，經(jīng)常出現(xiàn)返工現(xiàn)象。

這里給大家介紹一種應(yīng)用于軸承座端面螺孔加工中心的可調(diào)夾具。

螺孔加工方案的確定
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軸承座零件如圖1所示，生產(chǎn)類型為系列批量生產(chǎn)。

圖1 軸承座零件簡圖

零件主體結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)體，在后端面8個螺孔均布于直徑為∅115的圓周上，其中起始螺孔位置與零件下方注油沉孔軸線的夾角為23°，且該沉孔上道工序已經(jīng)加工完畢；加工螺孔的尺寸為M10，精度為6H。

工件的定位
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1. 定位類型分析：完全定位

六個自由度全部被限制：

（1）為保證螺孔與軸承座端面垂直和深度尺寸，需限制工件繞x，y軸的兩個旋轉(zhuǎn)自由度度和沿z軸的一個移動自由度；

（2）為保證螺孔的位置尺寸；需限制工件沿x，y軸的兩個移動自由度；

（3）為保證起始螺孔與沉孔軸線之間的夾角要求，還需限制繞z軸的旋轉(zhuǎn)自由度。

2.工件的定位方案

螺孔數(shù)控加工定位方案設(shè)計如圖2所示。

圖2 螺孔數(shù)控加工定位方案

（1）選擇工件下端面為主要定位基準(zhǔn)，設(shè)置平面限制工件繞x、y軸的兩個旋轉(zhuǎn)自由度度和沿z軸的一個移動自由度；

（2）選擇工件下端內(nèi)圓柱面為次要基準(zhǔn)，設(shè)置與其配合的短圓柱面限制工件沿x，y軸的兩個移動自由度；

（3）選擇外圓柱的沉孔為防轉(zhuǎn)基準(zhǔn)，設(shè)置定位銷限制繞z軸的1個旋轉(zhuǎn)自由度.

共限制了工件6個自由度，滿足工件螺孔數(shù)控加工的定位要求。由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故基準(zhǔn)重合誤差為零，該方案較佳。

3.定位元件結(jié)構(gòu)

定位元件的布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3所示。

圖3 螺孔數(shù)控加工定位元件布局及結(jié)構(gòu)

1.工件 2.短定位銷 3.限位基向 4.止轉(zhuǎn)銷

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工件的夾緊
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為簡化夾緊裝置結(jié)構(gòu)，設(shè)計中采用螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu)，夾緊元件布置與結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 夾緊元件布置與結(jié)構(gòu)

1.雙頭螺柱 2.螺母 3.工件 4.開口壓板 5.限位銷

為減少輔助時間，提高工作效率，壓板4采用開口結(jié)構(gòu)。尤其注意的是，為防止加工過程中刀具與開口壓板干涉，在裝工件時須正確擺放壓板的位置設(shè)計了兩個限位銷5。

工件夾具的結(jié)構(gòu)
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設(shè)計的數(shù)控加工夾具結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5夾具結(jié)構(gòu)圖

1.底座 2.墊塊 3.內(nèi)六角螺釘I 4.立板

5.手柄 6.銷釘I 7.對定銷 8.銷釘II

9.定位套 10.內(nèi)六角螺釘II 11.彈簧 12.工件

13.開口壓板14.雙頭螺柱 15.夾緊螺母 16.限位銷

17.加工螺 18.固定螺母 19.定位銷 20.耳座

工件12的加工部位加工螺孔17定位裝置及夾緊裝置的平面分布如圖6所示。

圖6 俯視圖

（1）矩形壓板13通過矩形開口可實現(xiàn)工件的快速裝卸；

（2）裝矩形壓板13時在其兩端采用了兩個限位銷16實現(xiàn)對矩形壓板16的正確定位，為的是預(yù)防加工干涉；

（3）通過四個內(nèi)六角螺釘I 3和圓弧矩形槽的配合來調(diào)節(jié)對定銷7水平方向的位置，待定位銷7位置調(diào)好后擰緊內(nèi)六角螺釘I 3將立板4固定于底座l上，即可實現(xiàn)系列軸承座螺孔的加工定位和夾緊。

可調(diào)夾具的應(yīng)用使加工中心可實現(xiàn)軸承座端面均布螺孔加工的自動化，提高工作效率，保證了工件均布孔的加工精度。該夾具還適用于一定尺寸范圍內(nèi)的系列軸承座上均布螺孔加工，增加了夾具的柔性，節(jié)省了夾具設(shè)計制造成本，而以上的案例對類似零件端面螺孔加工的夾具設(shè)計具有借鑒意義和推廣價值。