加工中心夹具的设计- 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

胍 妇 枷 A 础渤懒 F 啪 加工中心夹具的设计 瑞立集团有限公司 ( 浙江瑞安3 2 5 2 0 0 ) 董玉明 随着我国加工制造业的飞速发展，加工中心在企业 中使用愈来愈普遍。如何缩短零件的装夹和拆卸时间， 是夹具设计者必须面对的问题。笔者根据多年来对立式 加工中心夹具设计和改进的实践经验，提出一些观点， 供同行参考。 1 加工中心的加工特点 ( 1 )生产效率高， 加工中心自动化程度高，自 备刀 库，自动换刀。如双工作台加工中心，装夹零件不占用 加工时间，一人可以操作多台机床。 ( 2 )工序集中，零件一次装夹，可以依次进行铣 、 钻、扩、锪、镗、铰和攻螺纹等多道工序加工，加工零 件位置精度高。如图 l 所示为我们公司生产的某种液压 泵泵体，除同心内腔由数控车床车削，c C 、 D D旋 转视图中 5 m m、 8 。0 0 4 8 m m工艺孔和E E旋转视 图中6 6 m m、 ( 4 , 4 2 0 0 5 )m m出油孔 由台钻加工以 外，其他工序全部由一台立式加工中心完成。 ( 3 )多件加工，根据机床工作台尺寸及加工零件的 大小，同一道工序，加工中心更适合两件或多件同时加 工，这样可以减少换刀时间。 2 科学的夹具设计 ( 1 )减少扳手规格同一台机床上的夹具，装夹零 件使用的扳手规格应尽量少，以减少更换扳手的时间。 能与限位滑块 2光孔自由配合 ，并可在螺钉的作用下带 动限位滑块2左右移动，当需要右侧限位时，可将组合 件移至右侧安装使用。限位块材料 4 5 钢，正火处理 1 8 02 1 0 H B W，宽 度 2 0 k 6 ，相 对 前 端 面 垂 直 度 0 0 1 m m 。定位盘 3 材料 Q T S 0 0 7 ， 去除应力后加工， 中央腰形孔宽度 2 8 H 7，其两则面相对外圆中心线对称 度 0 0 1 5 ra m， b l 7 0 m m外圆相对 b 1 3 0 H 6内止口同轴度 0 1 m m，两端面相对腰形孔 中心线平行度 0 0 1 5 m m， 2 0 T 0年第 期 WWW， met a1 wor k i n g T 9 5 0 c om 磊 工冷 加 工 也就是设计夹具 ，要尽量避免压紧时内六角头螺钉与六 E E厂、 M 2 0 1 5 6 H 图1 周边布有4 个阶梯等分孑 L 。压板6 材料4 5 钢，热处理 4 0 4 5 H R C ，与双头螺柱配合面为腰形孔。双头螺柱 材料4 5钢，调制处理 2 3 0 2 6 0 H B W，中间过渡面铣扁。 压盖材料 Q 2 3 5 B ，与定位盘6 配合固紧后要求端面平 齐。滑块材料4 5钢，调质处理 2 1 0 2 6 0 H B W，宽度 2 8 k 6 ，其两侧面相对6 2 0 H 7 轴线对称度0 0 1 5 m m，两端 面在压盖6之间的间隙大于0 【 ) 1 m m。MW ( 收稿 日期：2 0 1 0 0 1 2 2 ) Ma c h i n e T 0 o A c e e 8 s o 沌 s ， F t u r e 角螺母混合使用，而且选用内六角头螺钉或六角螺母要 尽量减少规格。 ( 2 )减少压板数量过去我们的泵体压紧多采用双 压板，即一个泵体用两个压板压紧，装夹一个泵体要拧 两个螺母。现在我们基本上都改为单压板，而且是两个 泵体用一个压板，如图2所示。装夹两个泵体只需要拧 一 个螺母，同时螺母也由原来的 M1 2改为 M1 6 ，使螺杆 寿命大为提高。 8 7 ， 、 f ， ， 影 i I l l I - 。I lI IT - - _ J ， 1 J 尉 、 饕 l 。 l 图2 底板2 双头螺柱3 立板4 削边销 5 螺钉6 圆柱销7 压板8 螺母 ( 3 )减少装夹次数如图 1 所示泵体，过去我们是 用内孔 ( 后端)及外形定位，先钻法兰面 2个 西 1 1 m m 安装孔，然后再以止 口、6 1 I n l l n孑 L 和法兰端 面 ( 两销 一 面)定位依次加工 4 , 1 1 m m泄油子 L( 内腔斜孑 L ) 、主视 图中与主轴线平行各l彳 L( 定位销孑 L 、工艺孔和阀孔) 、 进出油口及进油孑 L 4 1 3 m m ( 斜孑 L ) ，每件泵体需要装夹 6次。改进以后，先以止 口、法兰端面及外形定位加工 4 , 1 1 m m泄油孑 L ，再以J 卜 f 、法兰端面及外形定位加工主 视网中与主轴线平行各孔 ( 包括 2个 西1 1 m m安装孑 L ) ， 然后以止 口、4 , 1 1 mm孔及法兰端面定位分别加工进、出 油口及进油孑 L 4 , 1 3 ra m每件泵体只需装夹 5次。 在这里有一 一 个问题需要讨论一下 ，我们改进后用了 两次毛坯面 ( 外形)定位。从理论 卜 讲，一个零件不应 该两次用毛坯面定位。笔者认为，应该具体问题具体分 析。首先，我们两次用毛坯面定位，只是固定泵体的旋 转方向，也就是定位点 ( 六点定位中的一点) ；其次， 第一次用毛坯面定位是加工 西 l 1 mm泄油孔 ( 内腔斜 孑 L ) ，位置精度要求不高，第二次用毛坯面定位，一次 性把安装孔、定位销孑 L 及阀孔加工完成。这些孔要求位 置精度高，不存在二次装夹误差，而且节省了一套夹 具，减少了一次装夹。 ( 4 )设计排屑槽对于用止口及法兰端面类定位的 零件 ，如果零件垂直装夹 ，定位套又没有设计排屑槽， 大量的切屑就会堆积在套内，造成切屑清理困难，装夹 零件费时。根据加工零件材料的不同，脆性材料的排屑 槽可以窄一些，4 0 mm左右塑性材料的排屑槽应尽量 宽一些。槽的高度应依据定位套的高度以及加二 r 余量的 多少而定。 3 夹具的加工工艺性要好 ( 1 )避免在板类零件上加工定位用盲孑 L 由于板类 零件不能车，盲孑 L 又无法线切割，而铣床达不到精度要 求。除非定位孑 L 较小，铣床有成形刀具。故应避免在板 类零件上加工盲孔。 ( 2 )避 免 两定 位件 在两个零 件 上 I 如 图 3所 示 ，工 件采用 两销 一面定 位，定 位销在 底板 上，而 削边销 在 套 上，两定 位 件位 置 4 图3 底板2 套3 螺钉 比较难于达到要求。修改如图4所示，把定位销和削边 销都装在套上。可以车成定位销孔，然后 k 切割削边销 孑 L ，也可以一次性线切割出两孑 L ，两孑 L 位置都容易满足 要求 。 ( 3)避 免底板 过 大过去我们设计夹 具常 有 把 3道 工 序 ( 每道工序 2个泵体) 图 4 的夹具设计在同一个底板上。这样设计的夹具底板尺寸 较大 ，底板的J 下两平面的平行度误差就 比较大，夹具 的精度不易保证。另外 ，底板大、夹具多，整套夹具就 很重，更换不方便。MW ( 收稿日期：2 0 1 0 0 1 0 2 ) 参磊 工冷 加 工 2 0 1 0 年 第1 1 期 www m et a 1 wo r ki ng 7 9 50 com