內(nèi)芯軸夾具詳解

一往冇前

在對(duì)一些回轉(zhuǎn)體薄壁類(lèi)零件加工時(shí),，需要以?xún)?nèi)孔為基準(zhǔn)進(jìn)行定位,，然后加工其它部位的孔和面,，由于零件壁薄,，所以在加工中很易產(chǎn)生變形,。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)漲芯軸夾具對(duì)于回轉(zhuǎn)類(lèi)壁厚薄的零件能減少裝夾時(shí)間三倍以上,，提高加工效率一倍以上，對(duì)減少裝夾變形提高加工精度有很好的作用,。

圖1 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)漲芯軸夾具

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一、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)漲芯軸夾具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

夾具由七部分組成：1#連接螺母和7#拉桿與車(chē)床液壓主軸拉桿連接,，通過(guò)3#螺母鎖緊,，2#法蘭盤(pán)的止口與車(chē)床主軸定心連接，法蘭盤(pán)平面與零件端面定位,，4#定位芯軸與法蘭盤(pán)連接,，螺釘鎖緊，5#漲緊套受力后與零件內(nèi)孔接觸，起到定位作用,，6#活動(dòng)錐套與4#定位芯軸間隙配合,，漲緊套使用兩邊開(kāi)口的夾套，提高定心精度,，6#錐套與7#拉桿通過(guò)螺釘鎖緊并與動(dòng)力軸相連接,，在使用過(guò)程中液壓動(dòng)力軸通過(guò)拉桿拉動(dòng)6#與5#內(nèi)孔接觸后漲緊零件。7#拉桿與車(chē)床主軸拉桿連接后通過(guò)腳踏開(kāi)關(guān)控制內(nèi)漲的開(kāi)啟與回位,。

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圖2 夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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二,、氣吸式末端夾持機(jī)構(gòu)

首先零件裝夾在漲緊套外，機(jī)床油缸(氣缸)向后運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)拉桿和6#錐套,，由于6#的錐度定心,，向后運(yùn)動(dòng)后，錐套與漲緊套的作用直徑慢慢變大,，5# 漲緊套開(kāi)始與零件接觸定位,，實(shí)現(xiàn)自定心加緊�,？紤]到工件的裝卸問(wèn)題,，設(shè)計(jì)時(shí)在5#漲緊套與6#錐套間有一定的間隙，并且5#是彈性開(kāi)口套,，可以收縮,。加工完成后，機(jī)床油缸向前運(yùn)動(dòng),，推動(dòng)拉桿并帶動(dòng)6#錐套,，漲緊套向內(nèi)收縮，夾緊力慢慢松開(kāi)后,，取下零件,，工序加工完成。由于機(jī)床主軸,、夾具和工件連接得充分,，裝夾時(shí)間節(jié)約了2/3以上，提高了效率,，還大大降低了廢品率,。

圖3 動(dòng)力控制開(kāi)關(guān)

圖4 夾具安裝在車(chē)床上

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圖5 車(chē)床上裝夾零件加工

圖6 夾具安裝在立式加工中心上

圖7 立式加工中心上裝夾零件加工

經(jīng)分析，同軸度超差的主要原因是三爪定位加緊過(guò)程中容易磨損,，并且自定心精度不高,，三爪懸臂過(guò)長(zhǎng)與零件裝配后動(dòng)平衡不好，且在反復(fù)使用更換后,，易于磨損,，會(huì)造成加工的內(nèi)孔同軸度達(dá)不到圖紙要求；在裝夾的過(guò)程中，三爪張開(kāi)力不易控制易導(dǎo)致零件夾不緊或變形,。采用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)漲芯軸夾具后,，同軸度達(dá)到了尺寸要求。

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三,、芯軸夾具在軟質(zhì)材料加工中的應(yīng)用

某金屬密封襯墊零件如圖8所示,，零件材質(zhì)為純鋁1060，加工數(shù)量500件,。零件為薄板環(huán)狀結(jié)構(gòu),，外徑Φ13.5 mm、內(nèi)徑Φ6 mm,厚度3 mm,，零件兩個(gè)端面需加工三條90o環(huán)形槽,，用于補(bǔ)償軟金屬在壓縮狀態(tài)下的變形空間，零件表面粗糙度為Ra1.6μm,。

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圖8 金屬密封襯墊結(jié)構(gòu)示意圖

零件結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單,，加工工藝也非常簡(jiǎn)捷，零件毛坯采用直徑Φ20 mm的軟鋁棒料,，在數(shù)控機(jī)床上,，一次裝夾先加工好工件的內(nèi)孔、外圓以及一個(gè)端面,，再切斷工件加工另一面,。在另一端面加工中，零件毛坯厚度已減至3.2 mm,，零件再加工的裝夾較為困難,，考慮零件材質(zhì)較軟，零件二次裝夾加工分別采用了三爪自定心軟爪卡盤(pán)裝夾和兩瓣塊夾具夾緊,，這兩種裝夾形式均不穩(wěn)定,，部分加工件夾持力太小，車(chē)削過(guò)程出現(xiàn)工件“打滑”,，部分加工件夾持力偏大,，零件外圓表面被“夾傷”。新設(shè)計(jì)的內(nèi)襯芯軸夾具如圖9所示,。

圖9內(nèi)襯芯軸夾具裝夾示意圖

在夾具體頭部通過(guò)線切割加工,，對(duì)稱(chēng)切出0.2 mm的縫隙，使之成為彈性?shī)A頭,，可供螺帽夾緊工件,。芯軸用來(lái)支撐夾具體的內(nèi)孔，限制了壓緊狀態(tài)下夾具體的變形量,。

夾具體的安裝孔還需進(jìn)行二次再加工，以保證定位基準(zhǔn)準(zhǔn)確，在機(jī)床上擰緊螺帽,，按工件外徑配加工出安裝孔,，控制過(guò)盈間隙約0.02 mm，后期工件的裝卸僅需松開(kāi)或擰緊螺帽,。當(dāng)夾緊力不足時(shí)僅需取出芯軸,，修小芯軸的外徑，增大夾具體壓緊狀態(tài)下的變形量,。手工裝夾的過(guò)大夾緊力,，幾乎都傳遞至芯軸，不會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生影響,。同時(shí)芯軸后端設(shè)有彈簧頂桿,，起輔助推出工件的作用。

內(nèi)襯芯軸夾具如圖10所示,，零件加工時(shí)的裝夾過(guò)程為:松卸螺帽,，內(nèi)襯芯軸推入夾具體口部，在夾具體止口處裝上待加工工件,，輕推工件使其已加工面緊貼夾具體頭部?jī)?nèi)止口內(nèi)壁,，通過(guò)手工旋合壓緊螺帽，使夾具體外部錐面被擠壓壓緊工件,，保證加工零件被夾緊,，即完成工件的裝夾。松開(kāi)螺帽,，夾緊力釋放,，零件自動(dòng)被彈簧頂桿推出。零件裝夾過(guò)程迅速快捷,，加工過(guò)程穩(wěn)定,，加工后外表面未出現(xiàn)夾傷現(xiàn)象，夾具重復(fù)定位準(zhǔn)確,，使用方便,。

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圖10內(nèi)襯芯軸夾具及加工效果圖

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四、結(jié)語(yǔ)

內(nèi)襯芯軸夾具將夾緊力由不確定的手工夾緊力轉(zhuǎn)換為芯軸間隙控制,，使工件裝夾的夾緊力控制在一個(gè)合理范圍內(nèi),，解決了軟材質(zhì)零件加工中的裝夾難題。使用方便,，可以大幅縮短加工中的輔助裝夾時(shí)間,，這種裝夾定位模式重復(fù)定位準(zhǔn)確，加工過(guò)程穩(wěn)定,，適合于軟質(zhì)材料的批量加工,。

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