前 言 金屬零件,,尤其是薄壁零件在加工過程中由于材質(zhì)本身的狀態(tài)及加工過程中熱應(yīng)力等因素的影響,變形是不可避免的,主要原因是薄壁零件剛性差,、強(qiáng)度弱,,在加工中極易產(chǎn)生變形,使零件的形位誤差增大,,不易保證零件的加工質(zhì)量,。 在加工以及加工過程中,選擇合適的夾具夾持薄壁零件并且根據(jù)零件的加工工藝要求改進(jìn)夾具結(jié)構(gòu)能夠有效改善這一問題,。本文將介紹一款薄壁零件夾具以及一位熱心用戶在設(shè)計(jì)薄壁零件夾具過程中對(duì)夾具改進(jìn)的分享,。 ▲ 鋁制薄壁類零件 外抱式靜壓膨脹夾具是一種超高精度夾具,夾持回轉(zhuǎn)精度可以達(dá)到≤3μm; 尤其適合于夾持薄壁工件,,解決高精度加工中的夾持難題,。 一、外抱式靜壓膨脹夾具結(jié)構(gòu)原理圖1是外抱式靜壓膨脹夾具的結(jié)構(gòu)示意圖,。在夾具主體與夾緊孔薄內(nèi)壁之間有一個(gè)環(huán)形封閉油腔,。當(dāng)擰緊脹緊螺釘時(shí),油腔內(nèi)油壓升高,使夾緊孔薄內(nèi)壁承受均勻外壓,,向中心均勻收縮而抱緊被夾持工件的外圓柱面; 當(dāng)松開脹緊螺釘時(shí),,油腔內(nèi)油壓回落,夾緊孔薄內(nèi)壁在彈性回復(fù)力的作用下回復(fù)到原始直徑而松開被夾持工件,。 圖1 外抱式靜壓膨脹夾具的結(jié)構(gòu)示意圖 二,、外抱式靜壓膨脹夾具應(yīng)用在機(jī)床上常用卡盤夾持工件外圓,例如在車床,、磨床上用卡盤夾持工件,。但是當(dāng)工件是薄壁件或者要求夾持精度≤10μm時(shí),卡盤就難以滿足要求,,此時(shí)靜壓膨脹夾具就可以顯示出它的優(yōu)越性,。 圖2是一種用于車床的外抱式靜壓膨脹夾具,夾具直接與車床主軸連接,,被夾持工件是一種薄壁軸套,,軸套上的二個(gè)外圓柱面是一次裝夾加工出來的。 夾持優(yōu)點(diǎn): ①在二處外抱夾持外圓柱面,,解決了過定位夾持問題,; ②夾持力均勻,被夾持工件變形小,,適合于薄壁工件的夾持,; ③夾具的回轉(zhuǎn)精度高,加工后工件內(nèi)孔對(duì)被夾持外圓的徑向跳動(dòng)≤6μm,。 圖2 用于車床的外抱式靜壓膨脹夾具 三,、熱心用戶的分享——夾具結(jié)構(gòu)改進(jìn)案例某家企業(yè)在生產(chǎn)一款活塞時(shí),由于活塞壁很薄,,材質(zhì)為鋁合金,,加工過程中容易變形。因此客戶要求夾具企業(yè)做了一套改善變形的夾具,,由于活塞類產(chǎn)品對(duì)圓度是有要求的,,因此最初的時(shí)候夾具工程師采用了瀚伯格外夾漲套。 圖3 最初的夾持方案 由于產(chǎn)品的定位,,只能夾持在毛坯上,,而毛坯表面不均勻,導(dǎo)致了受力也不均勻,,產(chǎn)品加工下來還是有微量變形,,車床加工完,夾頭不松,,產(chǎn)品圓度是好的,,但是夾頭一放松產(chǎn)品的圓度就又變形了,。 夾具結(jié)構(gòu)的改進(jìn): 在夾具設(shè)計(jì)師討論之后,對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改,。因?yàn)檫@款產(chǎn)品中心定位只能毛坯定位,,所以設(shè)計(jì)師降低了漲套的夾持力度,把漲套拉桿由之前的回轉(zhuǎn)拉缸換為彈簧拉緊,,另外再加上壓緊結(jié)構(gòu),漲套驅(qū)動(dòng)是靠彈簧驅(qū)動(dòng),,壓緊靠回轉(zhuǎn)拉缸拉壓板,。 圖4 改進(jìn)后的漲套設(shè)計(jì) 結(jié) 語針對(duì)薄壁零件在加工過程中,由夾緊力及切削力作用引起的工件變形問題, 不僅要選擇正確的夾具方式,,還要根據(jù)零件加工的實(shí)況,,合理設(shè)計(jì)其定位和夾緊方式,對(duì)夾具結(jié)構(gòu)做出改變,。
" e r4 }5 c: m8 i" g |