|
變速箱體加工孔系多,，同軸度要求高，跨距大,，在傳統(tǒng)工藝上加工過(guò)程中需要多次裝夾和更換刀具，在臥式鏜銑加工中心上加工成本高,，選用在立式加工中心進(jìn)行加工較為合適,。
- ^! ]; T0 B/ w) p/ k# w. u
而針對(duì)這些問(wèn)題，某汽車廠商向一家?jiàn)A具供應(yīng)商尋求幫助并提出變速箱新品的非標(biāo)要求,。
, n/ d! A) R; s. q/ h- A4 ?
首先是對(duì)加工零件進(jìn)行了加工工藝分析：
6 r( a% n" h( W3 |" e( A: [
圖1 變速箱體結(jié)構(gòu)
X0 _% K! n8 N' n; Q3 y( m7 e, \
變速箱體結(jié)構(gòu)如圖1所示,。 長(zhǎng)寬高約：425mm×210mm×105mm 材料：HT200 硬度：190HBS ; m6 }- S2 O/ M0 R
箱體兩側(cè)面有四組軸承孔：2-ϕ80J7、2-ϕ47J7,、ϕ52J7,、3-ϕ40J7 孔口周圍分布有多個(gè)大小不一的光孔和螺孔:3-ϕ10、4-ϕ14,、4-M10-6H,、12-M6-6H
3 ^ {6 N4 g( `( n+ r
軸承孔和底面的表面粗糙度：Ra1.6 零件兩側(cè)面凸臺(tái)位置和螺孔：Ra6.3 其余面為鑄件面。 $ O) E3 M+ k0 S2 l5 n
B公司分析得出:零件的加工精度要求較高,，一組軸承孔之間的跨距較大,，而且存在同一軸線上的孔徑大小不一的情況。立式加工中心由于受到刀具和Z向行程的限制,，兩面的孔必須翻面才能完成加工,。為了能保證其同軸度，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，工藝要求統(tǒng)一以三面定位裝夾,，以尺寸100的軸線為翻轉(zhuǎn)軸線,，對(duì)工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)加工。在此工序之前,，其上各三個(gè)基準(zhǔn)表面已經(jīng)精銑完成,。 ) L) z& x+ c8 Y# V
非標(biāo)要求NO.1：棄用在臥式鏜銑加工中心加工的傳統(tǒng)工藝，選用在立式加工中心上加工工件,。 0 _. R) H% M* h' }
非標(biāo)對(duì)策：根據(jù)對(duì)零件結(jié)構(gòu)尺寸要求及加工工藝的要求,，研究設(shè)計(jì)一種在立式加工中心上加工變速箱的專用夾具。 - _# U4 S- }$ M
非標(biāo)要求NO.2：零件加工時(shí)每加工一個(gè)面,，就要重新?lián)Q夾,，這樣無(wú)疑是延長(zhǎng)機(jī)床停機(jī)時(shí)間和增加工人操作難度。
8 ?3 c( U" Y: h' q
非標(biāo)對(duì)策：常用的立式加工中心一般可實(shí)現(xiàn)三軸三聯(lián)動(dòng),軸線方向不能旋轉(zhuǎn),零件一次裝夾卻不能完成上下兩底面和各側(cè)面孔的加工,，可以給夾具增加旋轉(zhuǎn)裝置,，通過(guò)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾就能完成多個(gè)面的加工。
& x) R/ O1 Q' B4 I% ]8 ~
非標(biāo)要求NO.3：那旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)什么去實(shí)現(xiàn),，每個(gè)面的加工定位精度又怎么去保證,？ ' A: P# Q7 G! e" L7 r( G% S
非標(biāo)對(duì)策：旋轉(zhuǎn)裝置需要設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)來(lái)配合完成，加工定位精度要求在夾具設(shè)計(jì)定位裝置的時(shí)候就需要考慮進(jìn)去了,。
! A& M; S9 R+ o% U; l
接下來(lái)具體地介紹此次變速箱體專用夾具設(shè)計(jì)方案,。
6 |; y, i8 W, Z3 Y n6 e. s: }& Q
夾具設(shè)計(jì)方案1. 定位與裝夾4 ]: \- _- m6 q+ r
; D1 U2 c5 e7 z, F; W
(1)定位方式的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及加工工藝,設(shè)計(jì)采用平面定位,以?shī)A具體上的3個(gè)支撐板和1個(gè)支撐釘,在夾具體上對(duì)變速箱實(shí)現(xiàn)完全定位。
# F9 @9 o# e& y+ G$ b. C. T. |
(2)夾緊方式的選擇 采用雙液壓缸進(jìn)行夾緊,裝夾快速平穩(wěn),大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,滿足大批量生產(chǎn)要求,。
) p. T/ `, a4 @9 R
2. 夾具的工位旋轉(zhuǎn)
% B4 q* p' @' Y+ G6 a
l, f/ G; i- y' D4 b c- U& ~由于三軸聯(lián)動(dòng)的立式加工中心工作臺(tái)和Z軸方向不能旋轉(zhuǎn),工件不能一次裝夾加工完兩面的孔系,需要旋轉(zhuǎn)180°才能完成另一面孔系的加工,。
. O; C# x% K0 Q, @ r! z8 W# o/ l6 |
夾具增加旋轉(zhuǎn)裝置,旋轉(zhuǎn)軸的中心與工件尺寸100的軸線所在的水平面重合,采用擺動(dòng)液壓缸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度快而穩(wěn),旋轉(zhuǎn)角度精準(zhǔn)。
# p! S, n: f, u5 V
3. 夾具的工作和結(jié)構(gòu)原理+ v( X1 z" Y* {- ]; w7 A
& c6 n6 Y* R; \4 l% D* s該夾具的機(jī)械部分主要由底座,、定位裝置,、夾緊裝置、旋轉(zhuǎn)裝置等部分組成,。 ; ?; Y% r2 B7 {6 v9 I0 j% ]
底座是承裝各部件,、與機(jī)床連接的重要部件,夾具調(diào)整好后通過(guò)機(jī)床T型槽上的螺釘把底座固定在機(jī)床工作臺(tái)上。
7 |: i" K. j9 V- x. v3 [
定位裝置由夾具體,、定位塊和定位釘組成,如圖2所示,定位塊和定位釘安裝在夾具體上,底面定位塊4,、6和側(cè)面定位塊14、定位釘7限制了工件的六個(gè)自由度,對(duì)工件進(jìn)行完全定位,。 " |! z$ x& y0 N* X: V* s# c2 Q# X! u
1. 底座 2.夾具體 3.旋轉(zhuǎn)連接盤(pán) 4.定位塊 5.工件 6.定位塊 7.定位釘 8.旋轉(zhuǎn)連接盤(pán) 9.油缸連接盤(pán) 10.擺動(dòng)液壓缸 11.油缸底座 12.夾緊油缸 13.夾緊油缸 14.定位塊 15.吊環(huán) 2 u" T; H" S' v u) V& |
圖2 夾具結(jié)構(gòu)裝配圖
, O5 X) F) g: p) q% {! B1 ~
夾緊裝置由兩個(gè)安裝在夾具體上的轉(zhuǎn)角油缸組成,夾持速度快,定位準(zhǔn),可對(duì)工件快速裝夾,、快速打開(kāi)。轉(zhuǎn)角油缸自帶壓板,可以直接對(duì)工件進(jìn)行夾緊和松開(kāi),因此夾具不需要另設(shè)夾緊元件,油缸壓板可以設(shè)定任意角度的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角度大小的設(shè)定只要與工件夾緊和工件裝卸時(shí)不發(fā)生干涉即可,。
7 ~ C. b* c; S$ x" r1 e
旋轉(zhuǎn)裝置是該夾具的核心部分,其主要作用是工件加工完一面后對(duì)夾具體進(jìn)行180°的旋轉(zhuǎn)以便對(duì)工件另一面的加工,。
$ n! V0 F% p, [( G0 r0 M
如圖2所示,夾具體通過(guò)兩端的旋轉(zhuǎn)連接盤(pán)與底座的兩個(gè)立柱連接,再通過(guò)油缸連接盤(pán)與擺動(dòng)液壓缸相連,擺動(dòng)液壓缸的動(dòng)作由液壓系統(tǒng)控制,。 \7 }+ q$ ~( }' p) h% G+ K
4. 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
/ u) }4 f* r, D" F5 |8 H
; w" A$ W* O+ k) y6 j% b2 b/ z夾具的夾緊方式和工位旋轉(zhuǎn)均采用液壓傳動(dòng)控制。如圖3所示為該液壓控制系統(tǒng)的原理圖,。工作時(shí),電機(jī)帶動(dòng)油泵回轉(zhuǎn),液壓油從油箱1經(jīng)過(guò)吸油過(guò)濾器6進(jìn)入回路中,二位四通電磁換向閥11通電,壓力油經(jīng)過(guò)電磁換向閥11進(jìn)入液壓缸14和15的有桿腔,夾緊工件,。
. P3 I' b; X5 K) S4 [
圖3 液壓控制系統(tǒng)的原理圖 ' s6 y0 ~% h* @4 o
這時(shí)機(jī)床可以對(duì)工件進(jìn)行一面的加工,加工完一面后,三位四通電磁換向閥5中YV2通電,壓力油進(jìn)入擺動(dòng)液壓缸2,液壓缸帶動(dòng)夾具體使工件順時(shí)針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)到180°時(shí)碰到限位開(kāi)關(guān),YV2 斷電,液壓缸停止旋轉(zhuǎn),系統(tǒng)保壓,機(jī)床開(kāi)始加工工件另一面。 6 D, e! Z4 O: Z- t% Y6 k
當(dāng)工件加工完畢后,電磁換向閥5中YV3通電,工件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°,旋轉(zhuǎn)到位后碰到限位開(kāi)關(guān),YV3 斷電,工件復(fù)位,液壓系統(tǒng)保壓,。 此時(shí),二位四通電磁換向閥11斷電,壓力油經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸11的無(wú)桿腔,松開(kāi)工件,。
0 @" p9 v0 u2 N+ B$ t" _0 m. S
最后,，設(shè)計(jì)出的夾具不僅滿足企業(yè)生產(chǎn)需要,還能減少了大量的加工輔助時(shí)間,提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是彌補(bǔ)了三軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心各軸不能旋轉(zhuǎn)的不足,具有很高的實(shí)用價(jià)值,。 | 
發(fā)表于 2023-3-13 10:21:23
QQ好友和群
收藏
淘帖
問(wèn)題專業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
