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      某型號電動機機座專用夾具的設(shè)計

      2012-02-18 08:35:14林祖正胡義華張樹林
      裝備制造技術(shù) 2012年4期
      關(guān)鍵詞:鏜刀切削力裝夾

      林祖正,胡義華,張樹林

      (廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院,廣西 柳州 545616)

      從工件加工安裝方面來說,不管采用何種切削方法加工,都要將工件安裝到機床的夾具中,然后才能用刀具切削加工。工件的定位,是靠工件上某些表面和夾具中的定位元件相接觸來實現(xiàn)的。夾具的類型,因加工設(shè)備、工作條件不同而有所不同。如在車床上,可以是三爪卡盤、四爪卡盤、兩頂尖、花盤等。工件的定位,實際上就是工件在夾具中夾持和校正的過程。

      為力求工件的安裝符合設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、安裝基準(zhǔn)和工件坐標(biāo)系的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,減少裝夾次數(shù),盡可能做到在一次裝夾后能加工全部待加工表面,減少占機裝夾與調(diào)整的時間,提高生產(chǎn)效率,保證加工品質(zhì),降低勞動強度,應(yīng)當(dāng)盡可能采用專用夾具。

      1 夾具設(shè)計方案的確定

      考慮工廠的生產(chǎn)設(shè)備,本夾具將用于MH-630臥式加工中心,刀具為精鏜刀。為減少安裝時間,在安裝工件時,盡量將工件安放到合理的位置,不至于大幅度調(diào)整工件的位置,我們采用“三面”定位方式。如果以其中一個側(cè)面與底面為定位基準(zhǔn),則由于加工孔時受到的力為軸向力,從而造成加工孔時,工件在進給方向上的移動,影響加工精度。因此采用后端面定位,前端面夾緊,通過壓緊工件產(chǎn)生的摩擦力抵消徑向力,滿足了加工的要求,在工件的一側(cè)設(shè)計一個鐵塊,作為工件的左右定位,保證安放工件的效率,同時考慮到生產(chǎn)率要求不是很高,故可以采用手動夾緊。

      2 夾具設(shè)計過程

      2.1 定位基準(zhǔn)選擇

      根據(jù)互為基準(zhǔn)原則,選擇底面作基準(zhǔn),以加工的兩個大表面為輔助基準(zhǔn),加工所有的孔,利用表面一組靠山和底面來做定位面,一組共兩塊壓板壓住電機座的肩,然后進行鏜孔,利用一次裝夾,就可以加工所有的孔,這樣就能保證精度要求和形位誤差要求。

      2.2 切削力及夾緊力計算

      刀具:鏜刀,B=205 mm,中齒,Z=1,αp=0.5 mm。

      由《切削手冊》表3.28查得,切削力公式

      其中,

      Fc為鏜銷時的切削力,N;

      CF加工材料的影響系數(shù)(如表1);

      αp為切削的吃刀量;

      fz為每齒進給量;

      B為鏜削寬度;

      Z為鏜刀齒數(shù);

      D為鏜刀直徑;

      表1 加工材料影響系數(shù)表

      其中,

      水平分力

      垂直分力

      在計算切削力時,必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),

      安全系數(shù)K=K1K2K3K4

      其中,

      K1為基本安全系數(shù),取1.5;

      K2為加工性質(zhì)系數(shù),取1.1;

      K3為刀具鈍化系數(shù),取1.1;

      K4為鏜削系數(shù),取1.1。

      所以

      為克服水平切削力,實際夾緊力N應(yīng)為

      其中,

      f1、f2分別為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),

      f1=f2=0.25,則

      2.3 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計

      夾具的定位,主要是靠后擋板上的4個頂柱和壓緊塊上的2個壓緊螺栓,來滿足前后移動的定位。夾具主要結(jié)構(gòu)包括底板、擋板、夾緊基座及夾緊裝置(圖1~圖3)。

      圖1 夾具底板

      圖2 夾具擋板

      圖3 夾具夾緊基座

      對于工件左右的夾緊,由于本夾具是專用于半精鏜和精鏜加工,引起工件左右移動的力是很小的,由工件的上下夾緊產(chǎn)生的摩擦力,已經(jīng)能夠克服工件左右移動的力,所以在本夾具中沒有必要設(shè)置左右夾緊裝置。為了方便安裝和減少定位時間,左右兩邊各設(shè)計了一個定位塊。

      圖4 夾具的定位塊

      在工件后面未加工的表面,用螺柱將其頂住夾緊,對工件的前后夾緊就可以實現(xiàn)了。

      圖5 夾具體

      上下夾緊機構(gòu)的設(shè)計,考慮裝夾的方便,制造的成本等因素,可以用螺桿來實現(xiàn)上下的夾緊,兩邊各有兩根螺桿,螺桿的下方,套在底板上的孔里,螺桿上面的壓板,通過螺桿和圓筒上的螺母扭緊,來實現(xiàn)對工件的夾緊。

      圖6 裝配圖

      3 結(jié)束語

      為方便在機床上安裝夾具,在夾具的底板上開4個螺紋孔,供夾具與機床的聯(lián)接。利用這4個螺紋孔可以固定位置,中間開了一個定位孔來方便安裝,使螺紋能在最佳位置與機床上的螺紋孔相聯(lián)接,從而保證了夾具安裝的方便性和堅固性,有利于提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本。

      [1]艾 興,肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1998.

      [2]何家芳.實用金屬切削加工工藝手冊[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2005.

      [3]華楚生.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2003.

      [4]薛源順.機床夾具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

      [5]梁炳文.機械加工工藝與竅門精選[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

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