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目前，轴承座端面上的螺孔加工主要采用立式钻床加工方法，该方法需要设计立式钻床多工位钻模进行定位、导向、夹紧及分度。 但由于夹具有分度装置，导致结构异常复杂，且当工件尺寸大小发生改变时，又需要重新设计制造夹具，增加了生产成本，同时工人操作劳动强度大，生产效率低，加工质量得不到保证，经常出现返工现象。 这里给大家介绍一种应用于轴承座端面螺孔加工中心的可调夹具。 螺孔加工方案的确定 " B# Q; V: {# @/ L; e2 N$ m5 _2 H# f2 D8 l7 E
轴承座零件如图1所示，生产类型为系列批量生产。 图1 轴承座零件简图 零件主体结构为回转体，在后端面8个螺孔均布于直径为∅115的圆周上，其中起始螺孔位置与零件下方注油沉孔轴线的夹角为23°，且该沉孔上道工序已经加工完毕；加工螺孔的尺寸为M10，精度为6H。 工件的定位 / J2 W: S; g4 @; r8 o0 n% q! Z+ p: m' \2 ]! a/ U& S8 m, j
1. 定位类型分析：完全定位 六个自由度全部被限制： （1）为保证螺孔与轴承座端面垂直和深度尺寸，需限制工件绕x，y轴的两个旋转自由度度和沿z轴的一个移动自由度； （2）为保证螺孔的位置尺寸；需限制工件沿x，y轴的两个移动自由度； （3）为保证起始螺孔与沉孔轴线之间的夹角要求，还需限制绕z轴的旋转自由度。 2.工件的定位方案 螺孔数控加工定位方案设计如图2所示。 图2 螺孔数控加工定位方案 （1）选择工件下端面为主要定位基准，设置平面限制工件绕x、y轴的两个旋转自由度度和沿z轴的一个移动自由度； （2）选择工件下端内圆柱面为次要基准，设置与其配合的短圆柱面限制工件沿x，y轴的两个移动自由度； （3）选择外圆柱的沉孔为防转基准，设置定位销限制绕z轴的1个旋转自由度. 共限制了工件6个自由度，满足工件螺孔数控加工的定位要求。由于工序基准与定位基准重合，故基准重合误差为零，该方案较佳。 3.定位元件结构 定位元件的布置及结构设计如图3所示。 图3 螺孔数控加工定位元件布局及结构 1.工件 2.短定位销 3.限位基向 4.止转销 ( ~3 @+ m; \. i& Y' C3 l( M' N- W0 ^! ]6 t' `; u- }) a8 Y
工件的夹紧 ; a' t; c u# }1 K7 F) V+ z6 {5 R1 c! ~
为简化夹紧装置结构，设计中采用螺旋压板夹紧结构，夹紧元件布置与结构如图4所示。 图4 夹紧元件布置与结构 1.双头螺柱 2.螺母 3.工件 4.开口压板 5.限位销 为减少辅助时间，提高工作效率，压板4采用开口结构。尤其注意的是，为防止加工过程中刀具与开口压板干涉，在装工件时须正确摆放压板的位置设计了两个限位销5。 工件夹具的结构 ) ], @8 H) K: C- T6 r; {/ Y& l" |* g" t1 J; v
设计的数控加工夹具结构如图5所示。 图5夹具结构图 1.底座 2.垫块 3.内六角螺钉I 4.立板 5.手柄 6.销钉I 7.对定销 8.销钉II 9.定位套 10.内六角螺钉II 11.弹簧 12.工件 13.开口压板14.双头螺柱 15.夹紧螺母 16.限位销 17.加工螺 18.固定螺母 19.定位销 20.耳座 工件12的加工部位加工螺孔17定位装置及夹紧装置的平面分布如图6所示。 图6 俯视图 （1）矩形压板13通过矩形开口可实现工件的快速装卸； （2）装矩形压板13时在其两端采用了两个限位销16实现对矩形压板16的正确定位，为的是预防加工干涉； （3）通过四个内六角螺钉I 3和圆弧矩形槽的配合来调节对定销7水平方向的位置，待定位销7位置调好后拧紧内六角螺钉I 3将立板4固定于底座l上，即可实现系列轴承座螺孔的加工定位和夹紧。 可调夹具的应用使加工中心可实现轴承座端面均布螺孔加工的自动化，提高工作效率，保证了工件均布孔的加工精度。该夹具还适用于一定尺寸范围内的系列轴承座上均布螺孔加工，增加了夹具的柔性，节省了夹具设计制造成本，而以上的案例对类似零件端面螺孔加工的夹具设计具有借鉴意义和推广价值。
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发表于 2023-6-8 11:07:16
