电动机座壳体零件使用传统虎钳装夹难以保证技术要求,使用气动翻转夹具,一次能同时装夹四个工件,满足正面与底面同心度要求,同时减少定位误差。这种多工位翻转夹具的设计思路如下: 图1 铸铝电动机座壳体 ; ?% ~& r( k5 B7 e+ @9 i# ^5 `* u
PART 01 工艺分析零件为异性多面体,加工面两两成90°关系,在没有五轴的情况下,考虑在三轴上设计气动翻转夹具。 工序1,在另一加工中心上采用虎钳装夹,并且在加工过程中预加工A、B两处,作为后期加工的工艺定位销(这两处对其产品性能及外观无影响)。 : b# `! Z5 ?8 p" |' }7 ]
图2 底面3D(工序1) - N# ]9 Y; h4 I8 _1 a( Z* E
工序2和工序3(见图3和图4),在气动翻转夹具上同时装夹完成。 ) T A) Z( Q9 ?$ n. _
图3 上面3D(工序2) 0 C+ t8 Y2 b6 U8 F
图4 螺纹面3D(工序3) 5 D: P3 B0 S& ^, [, ^
PART 02 夹具设计原理按常规加工,在完成工序2和工序3时,需经2次装夹才能完成。气动翻转夹具能同时加工四个零件,主要由底板、活动翻转工作台、旋转支承轴、支承板、V型导向限位支承块、翻转用气缸和转向压紧用气缸组成。 0 T: ]& @& @ H w9 f
图5 夹具本体
, L* g5 }0 G5 R# U$ L' D' @ PART 03 夹紧装置设计( B2 K- p. K, E7 H/ y
+ E) ]5 g/ X7 n. q3.1 V型导向限位支承块设计 左、右2组共4件V型导向限位支承块组件,能够实现双向定位水平状态及垂直状态的位置限制,还可以起到辅助支承力的作用,提高其活动翻转工作台的刚度,并对翻转用气缸起到行程限位的作用。
' M. O3 m, n/ b/ } r: G7 X$ Q
图6 V型导向限位支承块
8 Y T: n* i3 m1 x5 R
3.2翻转用气缸设计 将翻转用气缸运动设计在活动翻转工作台的中心下部,除了均衡推力外作为附加的支承保持活动翻转工作台的刚度,同时节省工作空间及收缩不必要的加工避空。
" R4 n1 |) J# [ L J
图7 翻转用气缸位置图 ) i& u" L- u+ |
3.3 转向压紧气缸设计 零件采用一面两销定位装夹在活动翻转工作台上,并通过转向压紧气缸一次同时完成4个工件的夹紧。装拆工件时,上、下2面共10个转向压紧气缸同时将压块提升或下压,这样就有取件的空间,压块大致位于工件的对称面,均衡下压力,从而达到夹紧。 2 {, o9 U' a. n1 b3 C7 O
图8 转向压紧气缸压紧前、后状态 2 S6 v' q, \- a1 H/ C$ O
PART 04 夹具的使用在夹具翻转用气缸推出时,转向压紧气缸打开,将零件通过一面两销定位装夹,转向压紧气缸闭合后压紧工件,翻转用气缸保持推出状态,这时工件背部的V型导向限位支承块是完全贴合的,启动CNC进行此面加工,夹具在工序2的状态如图9所示。
. o; H2 S4 s5 v( \1 w" K
图9
( K {4 A7 B t J5 u- [4 H
加工完上述面后,转向压紧气缸压紧的动作保持不动,翻转用气缸收缩,令活动翻转工作台作90°翻转,通过工件侧面的V 型导向限位支承块作用,从而保证其垂直度及旋转前后的位移误差,这样就实现了1次装夹加工2道工序。夹具在工序3的状态如图10所示。 ( c! Z) e0 D& {- h
图10
& a y$ L) h6 A1 Q g# s' L, l PART 05 其他加工细节工件加工时均采用成型刀一次性加工完成。因为零件本身是铝铸件壳体,其壁薄、异型,加工余量少,且有圆度等要求,采用成型刀是通过轴心旋转加工,获得的圆尺寸会比走轨迹的更圆,加工壳体圆上各点受力均衡。
8 D; K: }/ {/ x8 Y! m- I4 n, s; G, \/ l: k% z& i- M" g
|