|
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行加工較為合適。 - O0 W1 J0 B# c; j1 z" g# v. Q. p
而針對這些問題,，某汽車廠商向一家夾具供應(yīng)商尋求幫助并提出變速箱新品的非標要求,。 * n) F$ ?" J9 x. Q' e W
首先是對加工零件進行了加工工藝分析： 4 k# b) y) a6 m& s
圖1 變速箱體結(jié)構(gòu) 3 j! z% A; P/ L8 }3 w* F( h
變速箱體結(jié)構(gòu)如圖1所示。 長寬高約：425mm×210mm×105mm 材料：HT200 硬度：190HBS
+ J; @- f5 ^; R9 Y
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大小不一的光孔和螺孔:3-ϕ10,、4-ϕ14,、4-M10-6H、12-M6-6H
' ?' p- f4 P4 W) {8 p5 Z. e7 w9 c
軸承孔和底面的表面粗糙度：Ra1.6 零件兩側(cè)面凸臺位置和螺孔：Ra6.3 其余面為鑄件面,。
0 u/ b/ r ~, ^) y
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，對工件進行翻轉(zhuǎn)加工,。在此工序之前,，其上各三個基準表面已經(jīng)精銑完成。 # k+ _# \0 z9 n. X: F
非標要求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。 B' W. @" B7 w
非標對策：根據(jù)對零件結(jié)構(gòu)尺寸要求及加工工藝的要求,，研究設(shè)計一種在立式加工中心上加工變速箱的專用夾具,。
$ w; Y% s! C% ?
非標要求NO.2：零件加工時每加工一個面，就要重新?lián)Q夾,，這樣無疑是延長機床停機時間和增加工人操作難度,。 4 c7 u1 Q( ^5 |# T& Y' E
非標對策：常用的立式加工中心一般可實現(xiàn)三軸三聯(lián)動,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,，通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)工件一次裝夾就能完成多個面的加工,。 2 p2 }* C" [( Z
非標要求NO.3：那旋轉(zhuǎn)裝置通過什么去實現(xiàn)，每個面的加工定位精度又怎么去保證,？ 7 l7 X; U; ~ ]
非標對策：旋轉(zhuǎn)裝置需要設(shè)計液壓系統(tǒng)來配合完成，加工定位精度要求在夾具設(shè)計定位裝置的時候就需要考慮進去了,。
( e# J5 U; ?: o3 y2 ` N7 H' t/ \
接下來具體地介紹此次變速箱體專用夾具設(shè)計方案,。
, r- d" M- L( u$ s4 J" j
夾具設(shè)計方案1. 定位與裝夾
7 L$ d7 a# v7 i. l+ _# E1 ^% i( K9 [# p
(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)計采用平面定位,以夾具體上的3個支撐板和1個支撐釘,在夾具體上對變速箱實現(xiàn)完全定位,。 ) w4 V2 V1 V" `8 t! D. B
(2)夾緊方式的選擇 采用雙液壓缸進行夾緊,裝夾快速平穩(wěn),大大降低了勞動強度,滿足大批量生產(chǎn)要求,。 $ M: f5 ~" S& `
2. 夾具的工位旋轉(zhuǎn)
& f, X. f" @: q: V2 n$ i/ W$ e& B- n5 W
由于三軸聯(lián)動的立式加工中心工作臺和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,。 8 s1 H/ o- L& M9 P: V' T$ {. p
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,采用擺動液壓缸進行旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度快而穩(wěn),旋轉(zhuǎn)角度精準。 % u- Z4 C6 Y7 W( z" N6 g% H: @
3. 夾具的工作和結(jié)構(gòu)原理
8 I6 g$ X8 s/ u& \- S4 _
& S4 ^; \5 {$ `! F" N, Q; y+ A該夾具的機械部分主要由底座,、定位裝置,、夾緊裝置,、旋轉(zhuǎn)裝置等部分組成,。 6 W) i2 C9 }5 b1 q( j5 E. I
底座是承裝各部件、與機床連接的重要部件,夾具調(diào)整好后通過機床T型槽上的螺釘把底座固定在機床工作臺上,。 + M- k L- ^! W* i
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限制了工件的六個自由度,對工件進行完全定位,。 * V5 o# C) L9 b0 p' O, _
1. 底座 2.夾具體 3.旋轉(zhuǎn)連接盤 4.定位塊 5.工件 6.定位塊 7.定位釘 8.旋轉(zhuǎn)連接盤 9.油缸連接盤 10.擺動液壓缸 11.油缸底座 12.夾緊油缸 13.夾緊油缸 14.定位塊 15.吊環(huán)
% V1 \) B+ K! V: m+ C, H: A0 g B" E
圖2 夾具結(jié)構(gòu)裝配圖
% B/ }! {( z* P+ ]
夾緊裝置由兩個安裝在夾具體上的轉(zhuǎn)角油缸組成,夾持速度快,定位準,可對工件快速裝夾,、快速打開,。轉(zhuǎn)角油缸自帶壓板,可以直接對工件進行夾緊和松開,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不發(fā)生干涉即可。 : G( {6 U% d9 ?9 A+ g
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夾具體進行180°的旋轉(zhuǎn)以便對工件另一面的加工,。
, T8 c, U2 G- G& q2 E" w
如圖2所示,夾具體通過兩端的旋轉(zhuǎn)連接盤與底座的兩個立柱連接,再通過油缸連接盤與擺動液壓缸相連,擺動液壓缸的動作由液壓系統(tǒng)控制。 ) I6 w' |" Z& r/ L! @
4. 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計
( _* M7 k! s& Q7 N1 C6 X& F* g0 _- ?1 b# o+ q( Y0 ^9 {
夾具的夾緊方式和工位旋轉(zhuǎn)均采用液壓傳動控制,。如圖3所示為該液壓控制系統(tǒng)的原理圖,。工作時,電機帶動油泵回轉(zhuǎn),液壓油從油箱1經(jīng)過吸油過濾器6進入回路中,二位四通電磁換向閥11通電,壓力油經(jīng)過電磁換向閥11進入液壓缸14和15的有桿腔,夾緊工件,。
; T7 v+ F* k2 g: [5 ?+ E
圖3 液壓控制系統(tǒng)的原理圖
7 T1 h1 `! ~- k' f! ~- z: S) p& T- A
這時機床可以對工件進行一面的加工,加工完一面后,三位四通電磁換向閥5中YV2通電,壓力油進入擺動液壓缸2,液壓缸帶動夾具體使工件順時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)到180°時碰到限位開關(guān),YV2 斷電,液壓缸停止旋轉(zhuǎn),系統(tǒng)保壓,機床開始加工工件另一面。 ' v7 u) F" v n1 B6 ?
當工件加工完畢后,電磁換向閥5中YV3通電,工件逆時針旋轉(zhuǎn)180°,旋轉(zhuǎn)到位后碰到限位開關(guān),YV3 斷電,工件復(fù)位,液壓系統(tǒng)保壓,。 此時,二位四通電磁換向閥11斷電,壓力油經(jīng)換向閥進入液壓缸11的無桿腔,松開工件,。
+ t3 x/ H/ Y0 d: ~, r% ^
最后，設(shè)計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間,提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益,更重要的是彌補了三軸聯(lián)動立式加工中心各軸不能旋轉(zhuǎn)的不足,具有很高的實用價值,。 | 
發(fā)表于 2023-3-13 10:21:23
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
