大家都知道夾具是機床切削加工的重要工藝裝備,,使用夾具的首要目的是保證機械零件尺寸(形狀)精度及位置精度,,而機械零件的制造精度很大程度上取決于,,加工該零件的機床夾具能否到達夾具設(shè)計精度的要求,。目前生產(chǎn)企業(yè)夾具制造精度的保證方法絕大多數(shù)依然采用裝配調(diào)整法,這種夾具制造過程像普通機械制造那樣,,先按零件圖制造出所有零件然后組裝,,最終夾具精度是靠設(shè)法調(diào)整或修磨某個元件位置或尺寸來實現(xiàn)。而從夾具設(shè)計制造實踐來看,,這樣方法很難滿足夾具裝配圖提出的各種尺寸及形位公差要求,。為此,今天給大家介紹一種保證夾具制造精度的特殊工藝方法—裝配加工法,。 A7 V9 Z$ _4 ]1 \" k
圖1 適用于該加工方式的鉆模夾具
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一,、什么是裝配加工法 裝配加工法在夾具制造工藝方面上明顯有別于裝配調(diào)整法,其基本原理是,,將夾具作為一個整體對待,,對有位置精度要求的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)或定位結(jié)構(gòu),安排在夾具組裝后進行加工,,以最大限度地減少各元件之間的累積誤差,,提高夾具制造精度。在應(yīng)用裝配加工法進行夾具設(shè)計制造時,,必須熟悉裝配加工法制造工藝方面的特點,,并在結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸和形位公差標(biāo)注,、夾具元件加工和技術(shù)條件制定等各方面適應(yīng)這一要求,。 : R9 A# ]9 @$ a/ ?# k k T
與傳統(tǒng)夾具設(shè)計相比,用裝配加上法制造的夾具在圖樣設(shè)計方面有較大的區(qū)別,,應(yīng)有四種設(shè)計圖樣:夾具總裝圖,、夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(如鉆套、鏜套等)裝配加工圖,、夾具導(dǎo)向元件組裝前圖樣(也即半成品圖),、夾緊機構(gòu)和夾具體等產(chǎn)品圖。同時使用這四種圖樣的目的是,,為了防止夾具制造部門在夾具制造時,,依然采用制成零件、組裝元件,、調(diào)整精度的工藝線路,,能對整個夾具制造過程起到相應(yīng)的指導(dǎo)和制約作用。此外,,裝配加工法也常應(yīng)用于車夾具和磨夾具制造過程,,用來獲得車床、磨床夾具的回轉(zhuǎn)定位元件表面與安裝基準(zhǔn)面之間的位置精度,。下面通過幾個實例來闡述裝配加工法的基本思路和具體應(yīng)用過程,。 # q9 ]% G; ~( y, G
二,、保證夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的精度 ( ^& {8 Q/ g7 o; y
如圖所示,為鉆某一型號柴油機調(diào)速軸徑向孔固定式鉆模,。
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圖2 鉆模裝配簡圖 : J: X3 {+ f' z4 f
夾具設(shè)計精度要求為: ①鉆套中心至定位芯軸右端面軸向尺寸精度(32±0.05)mm,; ②鉆套中心軸線對夾具體底面A垂直度為φ0.04mm; ③鉆套中心軸線對定位芯軸的對稱度為0.08mm,。 + V6 }7 Z1 d* O' l
這三項設(shè)計要求都涉及到鉆模板孔的鉆套底孔位置精度,。裝配調(diào)整法通常甩來調(diào)整單項要求,其精度取決于制作者的技術(shù)水平,、量具和測量基準(zhǔn)的精度,。但要同時調(diào)整并保證三項精度要求,則幾乎沒有這種可能,。為此,,可采用裝配加工法來滿足夾具設(shè)計要求。 $ I, E4 W6 h5 n. |- ~5 G/ u/ A
如下圖所示,,為鉆模板夾具組裝前的狀態(tài),,鉆套底孔中16H7已粗加工,留有較大的精鏜余量,。如圖3所示,,為鉆套底孔裝配工簡圖,圖中標(biāo)示了加工鉆套底孔的尺寸公差和形位公差要求,。如圖所示組裝后,,將夾具作為—個整體,對鉆套底孔進行最后的精鏜,。
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圖3 鉆模半成品示意圖
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具體實施裝配加工法時按下列步驟進行:
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①將定位芯軸裝入夾具本體,; ②夾具上坐標(biāo)鏜床,調(diào)節(jié)夾具位置,,使定位芯軸與坐標(biāo)鏜床工作臺縱向方向一致;將夾具體壓緊在工作臺面后,,再次校驗定位芯軸位置,;③坐標(biāo)鏜床主軸按,如圖2所示,。要求找正加工位置,,并記下主軸坐標(biāo); ④將鉆模板用內(nèi)六角螺釘緊固于夾具體上,,鉆鉸圓柱銷孔,,并將圓柱銷打入,以固定鉆模板位置,; ⑤坐標(biāo)鏜床按找正的坐標(biāo)位置對鉆套底孔精鏜,,加工時要盡量多走刀幾次,最大限度消除粗加工帶來的誤差復(fù)映。 9 O& T" e7 F; V! B2 L9 G
圖4 鉆套底孔裝配加工簡圖 ( B' j3 @7 {5 k4 A$ n; u' Z
大量制造實踐證明,,這種裝配加上的辦法是保證夾具制造精度的最簡便有效的辦法,。特別對于保證多孔鉆夾具制造精度,其優(yōu)點尤為突出,。如下圖所示,,為一翻轉(zhuǎn)式鉆夾具結(jié)構(gòu)示意圖(圖中略去無關(guān)的視圖和幾何尺寸),圖示為使用鉆模加工時的位置,。
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圖5 翻轉(zhuǎn)式鉆模示意圖 3 A9 P }% X: L
為了獲得圖中所標(biāo)示的位置精度,,可采用裝配加工法。其主要過程如下: ①先將支座上的c面等加工后,,與加工好后的回轉(zhuǎn)體組裝成為一體,,回轉(zhuǎn)體應(yīng)按圖加工后,裝上支承板和回轉(zhuǎn)軸,,支展板的工作面B應(yīng)與回轉(zhuǎn)軸中心軸線平行,。 ②將回轉(zhuǎn)體翻至上圖所示的位置,用百分表找正B平面,,使其與c面平行,,緊固后先用坐標(biāo)鏜床的側(cè)鏜頭精鏜孔①和②,然后插入對定銷定位,,再用立鏜頭按尺寸精度和位置精度精鏜鉆模板上的兩個鉆套底孔,。 這種裝配方法間接保證了在使用狀態(tài)鉆套中心軸線對定位支承面B的垂直度要求。如果坐標(biāo)鏜床上沒有側(cè)鏜頭,,可以加工出輔助基準(zhǔn)面,。基本上是靠坐標(biāo)鏜床的精度直接保證夾具所要求的位置精度,。因此,,它是保證鉆套(或鏜套)軸線與夾具安裝基準(zhǔn)面常垂直或平行的最可靠的方法,所有鉆鏜類夾具的導(dǎo)向套底孔都采用這種工藝方法加工,。 , F s: W* Y+ W! M) P2 X/ N1 i
三,、保證夾具定位結(jié)構(gòu)的精度 夾具上定位元件也可采用裝配加工法來保證定位元件在夾具上的準(zhǔn)確位置尺寸。如下圖所示,,是—套4孔鉆夾具裝配示意圖,,鉆套中心軸線對兩定位銷有較高位置度要求,若按先加工夾具元件,,后組裝再調(diào)整的線路則很難達到設(shè)計要求,。而采用裝配加工法很容易獲得上述精度。 7 u1 g& V( w( b, \" V$ T1 e! w7 I
圖6 4孔鉆模裝配結(jié)構(gòu)簡圖
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具體實施過程為: ①將夾具體組裝,,如下圖所示,。兩定位銷安裝孔留在后工序加工,,鉆模板也做成半成品,鉆套底孔也同樣留在后工序鉆鏜,; ②將夾具放置于坐標(biāo)鏜床工作臺面,,調(diào)整底面與工作臺走向一致,并將夾具體緊固于工作臺上,; ③找正鏜床主軸坐標(biāo)位置,,先加工兩定位銷安裝孔; ④將鉆模板用內(nèi)六角螺釘緊固于夾具體上,,鉆鉸圓柱銷孔,,并將圓柱銷打入,以實現(xiàn)鉆模板的最后定位,; ⑤按圖樣鉆鏜4個鉆套底孔,。在本例中,定位銷安裝底孔和鉆套安裝底孔在夾具一次安裝中加工,,最大限度地提高丫夾具定位元件與導(dǎo)向元件之間位置精度,。
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圖7 夾具體半成品
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如下圖所示,兩個V型塊的位置由高度尺寸H,、水平尺寸L來決定,,兩定向鍵側(cè)面用基準(zhǔn)B表示。夾具設(shè)計要求兩V型塊的定位面必須與工件保持完全接觸,,同時又要保證兩平行度要求,。這兩個平行度用—個雙點劃線所表示的標(biāo)準(zhǔn)芯棒來檢驗。要保證H,、L和兩平行度,,在夾具制造時,可先把兩V型塊做成斜面,,并留足夠的磨加工余量的半成品,,把V型塊拼裝到夾具體,用圓錐銷將v型塊和夾具體兩者固定,,在工具磨床或?qū)к壞ゴ采弦訟,、B為定位基準(zhǔn),對v型塊90°斜面進行磨削加工,,以滿足H、L和兩平行度公差要求,。 7 ^2 Q* v6 }( b2 o
圖8 V型塊定位面裝配加工圖 ! i& R* Y' S- V
總 結(jié) 通過上述三個實例可以看到,,應(yīng)用裝配加工法的基本思路是,將夾具作為一個整體對待,,對有位置精度要求的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)或定位結(jié)構(gòu)安排夾具組裝后進行加工,,以最大限度地減少各元件之間的累積誤差,,以提高夾具制造精度。大量的實際應(yīng)用表明,,裝配加工法是保證夾具制造精度的最簡便有效的工藝方法,。 |