設計與研究高效車夾具的設計梁如國陳金寶王明新(山東大學工程訓練中心濟南250061)摘要:本文通過一種高效使用車夾具的設計過程及使 用效果,證明了選擇合理的加工工藝及裝備是實現(xiàn)加工過程優(yōu)質高效的重要途徑。關鍵詞:工藝裝備定位基準誤差夾緊Design of High- efficiency Vehicle ClampLIANG Ruguo, CHEN Jinbao, WANG Mingxin(The Engineering Training Center of Shandong University, Jinan 250061)Abstact:' This paper proves that, for making the processing course high- quality and high- eficiency,it is theimportance approach to choose rational procssing technology equipment, by the design process and ffeet of usingthe vehicle clamp high- eficiently.Key words: Technology, Equipment, Datum, Eror, Clip機械加工工藝及裝備對機械加工實現(xiàn)優(yōu)質高效車床上加工。原來他們是在普通臥式車床CA6140上往往起著主導作用，我們?yōu)槟称髽I(yè)汽車水泵殼體加加工,用三瓜手動卡盤裝夾。由于能裝夾的部位是一-工工藝及裝備所做的改進取得了明顯效果，就充分錐體三爪夾不牢，他們便在鑄坯時錐體尾端加上一體現(xiàn)了這一點。段圓柱體用來裝夾。在最后- -道工序加工錐體外端由于汽車工業(yè)的發(fā)展,需要大量的汽車水泵,在面時再去除。國際市場供不應求，因此在國內加工又具有成本低1這種方法加工存在的問題是:這一優(yōu)勢。所以一些外商都到國內來尋找合作伙伴。1.1基準不統(tǒng)一- ,裝夾過程中需要對工件進行找這樣某企業(yè)也做起了專門為外商配套生產汽車水泵正處理浪費不少時間。殼體的業(yè)務。1.2普通車床只有-一個刀架,一次只能加工一個通常一個系列產品的水泵殼體雖然規(guī)格有大部位完成一次加工循環(huán), 占用時間長效率低。小,但形狀相似,加工內容基本相同。圖1是其中一1.3刀架上最多只能裝四把刀。不能滿足多部分種需求量較大的水泵殼體的加工簡圖1。加工和粗精加工要采用不同刀具的要求。完成-一個加工循環(huán)。要么卸刀再換刀,要么轉另-臺機床上二- -0L00次裝夾,輔助時間用的太多。1.4加工過程完全靠操作者手工控制,為了保證精度,加工過程中,需多次測量,多次進刀既不易保證質量容易出廢品,又浪費時間。由于以上原因,生產效率很低,一臺設備-一個班次只能加工幾件工件,為滿足產量要求,他們只好采用多中國煤化工:量的人力、物力、嚴重清我們幫助解決。MHCNMH Gn找們很據(jù)廠 口時禮里相的構特點及該廠現(xiàn)有設圖1備情況,通過分析和研究，提出了更換加工設備和為此工件為- -回轉體,加工面有內孔和端面,宜在其設計快速專用夾具來解決問題的方案，征得其同25.現(xiàn)代制造技術與裝備2006第3期總第172期意后實施。外端不加工的表面，由安裝在機床主軸尾端的回轉2該廠原有CB3463轉塔式車床,該機床有前后.油缸提供動力拉緊工件?；剞D油缸是標準的,由專門刀架和轉塔刀架,轉塔刀架六個工位面可利用,能前的制造廠提供。后刀架和轉塔刀架同時切削，正適合加工水泵殼體夾具結構。綜合上述選擇，把它們連接起來,組的要求。工藝過程安排為前刀架車外端面，一次完成一個整體安裝到機床上,就是我們用的夾具。其機成，同時轉塔刀架粗車內孔φ 40H7及φ 55H8和小構如圖2所示。端面。有一個刀桿上裝兩個刀頭和在-個工位上安不同的刀具來實現(xiàn)。實行合理加工余量、定程、定吃刀深度-一次進刀完成。刀具轉位后精車兩內孔一次進刀完成,其精度由刀具的位置來保證,刀具的正確位置由專門的對刀快保證。這樣只由前刀架有手動控制,大大減化操縱難度和減少了加工時間,提高了生產效率。3采用新的裝夾方式,不同工藝園柱裝夾。用專.用夾具實現(xiàn)快速裝夾,省去找正工藝路線確定之后,設計一套適用，高效的夾具就成為實現(xiàn)目標的關鍵了。圖2夾具結構示意圖夾具設計要做的工作主要有,定位基準的選擇,1.夾具體2.自位彈簧3.定位套4.支承釘定位方式和定位元件的選擇，誤差分析夾緊方式和5.拉爪6.浮動盤連接盤7.拉桿方法的確定。從而確定夾具結構。繪制圖紙。進行制主要有:1、夾具體,2、自位彈簧,3、定位套,4、支承造安裝。釘,5、拉爪,6、浮動盤連接盤,7、拉桿等件組成。3.1定位基準的選擇。工件為回轉體,經(jīng)向的移夾具體用止口定位，用螺栓和機床主軸連在一動和旋轉的,四個自度必須限制,軸向只須限制移動起,具有剛性大精度高的特點。為了保證夾具體的制的自由度。沿軸線旋轉的自由度無須也無法限制。選造精度,在夾具體的加工時可先做好止口,按照安裝擇錐體為定位基準,可限制工件的五個自由度。但因位置,上好夾具體進行自車,保證其形位公差。錐體表面為毛坯面,不可能做到形狀尺寸-致,有必三個支承釘均布在夾具體的端面上,它們的位要和端面定位結合。既用錐體作經(jīng)向移動定位,用端置要盡量靠近夾緊點,以減少夾緊時工件的變形。三面作軸向移動和Z、Y軸的旋轉定位。由于端面定位個拉爪均布在同-個圓周上，用浮動盤連接盤和拉所消除三個自由度和錐體定位消除自由度重合,出桿與油缸連接-起，通過油缸的前后動作帶動拉爪現(xiàn)過定位,這可在通過改變定位元件的結構消除。伸縮,實現(xiàn)工件夾緊或松開,非常方便。為防止取下3.2定位元件的選擇,端面的定位支承選用適合工件時,定位套隨工件掉下,可在定位套伸的極限位車加工面用的三個C型支承釘。徑向定位采用-一個置設置檔快,使其不能再外移。錐度小于殼體尾錐錐度的錐套來實現(xiàn)。由于錐度小從結構上,我們可以看出在工件的裝夾過程中，于錐體的錐度，錐體和錐套之間的接觸變成了在某定位套在彈簧的作用下始終是緊貼工件錐部而隨之一位置上的線接觸,變成了只限制移動,不限制旋轉 - .起移動, 而又不影響工件緊貼支承釘,就是錐套只的定位，再把錐套做成自位浮動式的,軸向移動的限起了定心作用，在也是夾具的特點。制也消除了。在樣就避免了過定位的出現(xiàn)，達到定位3.4誤差及精度,該夾具的定位誤差就是錐套和合理準確的要求。夾具體之間的間隙，別的定位誤差都等很小。它們之3.3方式方法的選擇，液壓夾緊具有夾緊力大、間中國煤化工及小。而且每一次加可靠性高、夾緊力可調和快捷等優(yōu)點。所以選用液壓|YHCNMHG說定位誤差很小。夾夾緊。從工件的機構來看,用拉緊的方法把工件壓緊緊誤差可以忽略不計，因為夾緊時受力主要集中在定位支承元件最容易實現(xiàn)和便于制造,結合夾緊工外殼上,尾錐基本不變形,但有要求的加工尺寸全在件的位置在不影響加工的要求，選用三個拉爪壓在尾錐上。這樣有影響的誤差只有夾具(下轉第32頁)萬26數(shù)據(jù)現(xiàn)代制造技術與裝備2006第3期總第172期彈簧緩沖,即在I、1、IV法蘭盤上端面分別均布3個圓柱螺旋壓縮彈簧,當各級下行到終點時,法蘭盤壓縮下--級法蘭盤上的彈簧，達到緩沖效果(彈簧的更換也很方便)。同樣由于自重的關系,氣缸各級到上端的沖擊不是很大，只在各級導向桿下端的定位鎖緊塊上加裝彈簧就可滿足緩沖要求了。圖4只wppr.2081.密封防塵圈2.壓蓋3.油杯4.導向座5.襯套6.導向套7.ng法蘭盤8. 導向桿144升降臺主要性能指標的測試15 ,升降臺主體裝配完成后,經(jīng)實際稱量,總質量為22680N。將其固定于戶外專用混凝土基座上，頂端帶圖31.氣源2.球閥3.除水過濾器,油霧器=聯(lián)件4.壓力開關400kg模擬負載，與氣控系統(tǒng)集成后以0.8MPa氣壓5.減壓閥6.三位五通中封式雙電控換向閥7.帶先導式單向進行測試,結果如下:閥的速度控制閥8.單向節(jié)流閥9.壓力開關10. 壓力表4.1各級運行平穩(wěn)順暢，上下單程所用時間均可11.安全閥12.三級伸縮氣缸13.兩位兩通電控換向閥在1~5分鐘范圍內自由調整;14.補壓儲氣罐15.單向閥4.2各級兩端終點處緩沖效果好，振動非常輕3.3為防止各種因素(加工、裝配累積誤差或外微;界風力)可能造成的活塞桿與導向軸承偏磨而引起4.3升至最高點后關閉氣源,24小時內,幾乎無軸承上下竄動(上竄可能破壞密封圈,下竄可能脫落下落,自鎖性能好;而損傷氣缸內部),對各級前蓋此部位的傳統(tǒng)結構作4.4處于最高位置時,在八、九級風力作用下,幾了改進:上端加止動臺階,下端與缸筒之間加一環(huán)形乎無晃動,穩(wěn)定性好。擋板,擋板上端面帶環(huán)形溝槽,并均布幾個通孔,以5結束語保證氣流暢通。經(jīng)模擬試驗，升降臺主要性能指標滿足工況及3.4空心活塞桿及導向桿的外表面和其他各級技術要求。本產品的研制填補了該技術領域的空白,缸筒的內外表面鍍硬鉻,法蘭盤、前后蓋、活塞和其為高穩(wěn)定性氣動升降臺的系列開發(fā)奠定了基礎。其他小零件做深度發(fā)藍處理,大底座表面噴船用漆,以應用領域可拓展到通訊、航空、航天、軍事等行業(yè)和保證氣缸的防潮、耐鹽性,從而確保其使用壽命。部門,前景非常廣闊。(上接第26頁)的制造誤差和機床本身加工誤差了。的浪費。夾具制造誤差我們通過制定夾具每個元件的合理公經(jīng)過改進后裝夾工件不用找正,多道工序同時進行,差來控制。加工誤差由機床本身的精度和切削條件裝卸快捷?，F(xiàn)場實踐證明生產效率可提高6-7倍,廢及刀具的正確位置所決定的。就我們加工的零件來品率也大大降低。完全達到了預期的效果，是夾具設看,因為一次裝夾,完成多道加工,其形位公差由機計中比較成功的-一個范例。床本身的精度所保證。又因為轉塔車床加工的特點,采用定程定位加工，只要機床刀具的位置調整正確參考文獻:就可保證加工質量了。刀具調整用專用的對刀快來實現(xiàn)。版中國煤化工當一切按照要求做后，加工過程中只需首件測YHCNMHG學出版社量和定時抽檢外,如不調整機床,更換刀具就不用進[3]劉友才，肖繼德,機床夾具設計。機械工業(yè)出版社行檢查。省去了加工過程中多次測量的麻煩和時間[4]武良臣等,敏捷夾具設計理論及應用。煤炭工業(yè)出版社萬弱數(shù)據(jù)