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      簿壁殼體零件加工工藝及夾具設(shè)計

      2015-04-25 01:43:28李銀玉吳敬
      機(jī)床與液壓 2015年8期
      關(guān)鍵詞:支撐桿內(nèi)孔端面

      李銀玉,吳敬

      (沈陽工學(xué)院,遼寧沈陽110005)

      1 零件分析及加工難點(diǎn)分析

      公司加工一批零件如圖1 所示。該零件為ZG35材質(zhì),零件總高度mm,大端面外圓直徑為mm,小端面直徑為φ100 mm,小端面內(nèi)徑mm,大端面法蘭上設(shè)置6 個mm孔,大端面、小端面及小端面內(nèi)孔精度為Ra1.6 μm,大端面、小端面與零件的軸線垂直度為0.03 mm。該零件的加工難點(diǎn): (1)該零件屬于薄壁零件,加工過程中易出現(xiàn)變形; (2)6 個φ10 mm 孔有偏差要求,精度高,且要求6 孔均布,常規(guī)加工必須提供鉆孔夾具來保證; (3)保證大端面及小端面與零件軸線垂直度要求,必須一次裝夾加工完成。

      圖1 零件結(jié)構(gòu)圖

      該零件加工工藝:(1)鑄造成型;(2)調(diào)質(zhì)處理;(3)車加工,加工大端面、大端面外圓、小端面和小內(nèi)孔,采取防變形措施; (4)鉆大端面6-φ10 mm 孔,采用鉆孔夾具。

      2 車加工及防變形措施

      在臥式車床上加工零件大端面、小端面及小內(nèi)孔部位,利用三爪卡盤裝卡。一次加工完成,保證同軸度和垂直度。為防止零件薄壁變形,采用簡易脹套,見圖2。加工前將脹套裝入零件大孔中,調(diào)整螺栓長度,使脹套外圈膨脹,支撐零件內(nèi)孔,保證零件在加工時不變形。

      圖2 車加工安裝簡易脹套示意圖

      3 孔加工及鉆孔夾具設(shè)計

      圖3 鉆孔夾具結(jié)構(gòu)示意圖

      夾具由夾具體、短軸定位銷、輔助支撐桿、鉆模板、螺紋夾緊等組成。

      夾具定位采用短軸和面定位,零件小端面與短軸上的臺階構(gòu)成面定位,短軸與零件小孔構(gòu)成孔定位,限制5 個自由度。鉆模板落在零件大端面上,作鉆孔引導(dǎo)件,控制零件鉆孔精度。短軸上的螺栓和螺母構(gòu)成夾緊裝置,夾緊零件。3 個輔助支撐支撐零件底部,防止鉆孔時受力而變形。

      輔助支撐見圖4,由輔助支撐桿4、滑柱3、螺栓套筒2 和調(diào)整螺栓1 等組成。螺栓套筒與夾具體為螺紋連接。調(diào)整螺栓1 移動,推動滑柱移動,頂住輔助支撐桿4,靠摩擦力控制輔助支撐桿移動。當(dāng)未安裝零件時,3 個輔助支撐桿處于放松狀態(tài),且由于底部壓縮彈簧的作用使支撐桿處于較高位置。當(dāng)安裝零件時,將零件小端內(nèi)孔放入短軸中定位,隨著零件緩緩放下,輔助支撐桿被壓下,當(dāng)完全定位后,擰緊調(diào)整螺栓1,將3 個輔助支撐桿自鎖鎖死,輔助支撐頂住零件,實(shí)現(xiàn)支撐作用。

      圖4 輔助支撐結(jié)構(gòu)示意圖

      鉆模板由鋼板和鉆套組成,鋼板采用45 材質(zhì),調(diào)質(zhì)處理。鉆套采用國標(biāo)系列,與鉆模板配合為過盈配合。鉆模板底部加工成內(nèi)凹面,與零件大端面外圓形成止口配合,內(nèi)凹面止口尺寸為φ340 ±0.018 mm。見圖5。鉆模板中間螺孔與短軸螺桿之間留較大間隙,保證夾緊螺桿和鉆模板互不干涉。鉆模板與零件大端面外圓采用止口定位,有效保證了6 個孔與零件軸線的同軸度。

      圖5 鉆模板與零件安裝示意圖

      4 結(jié)束語

      針對圓形薄壁殼體零件加工難點(diǎn),采用簡易式脹套,在臥式車床上加工大端面、小端面和小內(nèi)孔,解決了裝夾加工變形問題;設(shè)計專用鉆孔夾具,利用鉆套作引導(dǎo)件,控制鉆孔精度;在夾具體上設(shè)置3 個輔助支撐,支撐零件底部,提高零件剛度;輔助支撐采用斜面自鎖式,使用方便,夾緊可靠。

      采用夾具進(jìn)行加工,解決了零件薄壁變形問題,保證了零件加工尺寸精度和位置精度,為順利完成加工任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

      [1]鄧修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

      [2]陳旭東.機(jī)床夾具設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.

      [3]李煥朝,胡增建,張雷.某簿壁零件車削加工工藝研究[J].金屬加工:冷加工,2014(5):32-33.

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