胀力心轴夹具的改进应用- .pdf

一 胀力心轴夹具的改进应用 茂名市技工学校 广 东5 2 5 0 0 0 王建天 在机械制造较为发达的今天 各种定型产品都 有专用夹具进 行加工 然而 当工件的形状 尺寸 变化后 要对夹具做相应的改革 就使加工能顺利 进行 还可以收到较好的经济效益 某厂有一批铜 套工件 约 8 O多件 由于该厂技术改造使之相配合 的零件尺寸变动 铜套的外圆尺寸比实际使用尺寸 大了0 0 9 ram 便委托我们返修加工 在接到任务后 从测量零件 和有关资料获知 该套材料是铸 锡青铜 合金 Z Q S n 5 5 5 需要加工部位的实际尺寸是 外 圆 为 2 6 0 1 2 6 0 3 mm 要 求 加 工 后的尺寸是 2 6 mm 见图 1 即车削 余量约 0 0 9 mm 1 加工难点 该工 件 外 形尺 寸 图1 铜套 小 工件材料较 软 厚度较 薄 加工余量很 微小 车削这样 的零件 工件的安装定位 保证内孔 和外 圆同轴是关键 如果工件的定位精度达不到工艺要 求 则工件的修复是无法进行 的 而此类型工件的 装夹定位 通常选用 的夹具是小锥度心轴或胀力心 轴 如采用小锥度心轴来装夹定位 由于工件 内孔 直径太小 使心轴形状又细又长 选择 C 1 1 0 0 0 时 心轴长度 L 3 0 0 m m 夹具 刚性 不够 同时 工件在装卸时会碰伤工件 的两侧端面 影响工件两 侧面的位置精度和表面粗糙度 所以不适宜采用小 锥度心轴来装夹定位 如采用胀力 心轴装夹定位 也 遇到两个难题 工件长度尺寸较小 使夹具心轴的胀体锥孔过短 无法产生较大 的胀力 但是要想把心轴胀体胀大必 须要有较大的胀力 显然这很难达到 工件的内 孑 L 很小 迫使 心轴堵锥的螺纹公称直径过小 堵锥 组定位块标高根据传动轴 中心高 的相对尺寸调整一 致 对将要进入装配的零件进行加热 然后按照装 配次序进行装配 见图 2 先热装最靠近轴某一 端 的第一件摇杆 根据摇杆轴孔 中心的刻线及传动 轴相应的轴段刻线将摇杆热装到位 保证刻线重合 待之前热装的第一件摇杆冷却后 在其轴孑 L B安 装定位工装 I 将摇杆旋转 此时传动轴随摇杆一起 旋转 使定位工装 1 靠在定位块 6上 并用螺栓 压板进行固定 这一步确定 了定位基准 按照距 离第一件摇杆 由近到远 的次序依 次热 装其 他摇 杆 都按第二步的定位方法 在刚刚热装 到位但工件还 未冷却时转动摇杆 此时传动轴不动 只有热摇杆 在转动 使热摇杆 的定位工装 1 靠在定位块 6上 并用螺栓 压板进行固定 此时刻线 只是一个参考 的作用 安装传动轴两侧的联轴器 热装时与安 4 4 笔墨 争 磊 冷 装摇杆类似 只不过是定位工装2 定位键 从半联 轴器的键槽伸出的一部分 靠在 与之高度相配合的 定位块 5上 并用螺栓 压板进行 固定 以上工作保证了各摇杆的轴孔 B中心在 同一中 心线上 并且两侧半联轴器键槽 中心线在同一平面 上 这样通过联轴器将若干传动轴联接后 所有摇 杆的轴孔 的中心线才 能达到较高的同轴度要求 保证了装配精度 在实际的设备运行时才能保证轴 孑 L 口中心的运动一致性 从而实现整个母板检查台 的升降平稳性 实现了预期的设备功用 装配并不是简单地把几个合格的零件组装起来 而已 只有想办法怎么样在装配合格的前提下尽量 的消除累计误差 提高装配的精度 才能将设备做 好 做精 做的有竞 争力 让用户满意 这才是企 业的生存之道 MW 收稿日期 2 0 1 0 1 1 1 9 螺纹刚性不够 便产生不了足够 的胀 力 无 法实现 胀紧工件的 日的 如果增大堵锥螺纹 的直径 又受 到工件内孔限制 2 夹具的设计与制作 经过多次试验 我f i 1 决定对堵锥 的设计不按惯 例 取消堵锥的螺纹 和方榫 改 为在堵锥 的右端部 位钻中心孔 把堵锥通过螺纹来胀大心轴胀体 的方 法 改为用尾座顶尖顶 紧堵锥来胀大心轴胀体 具 体的胀紧原理是 当堵锥与心轴胀体的锥孔配合时 用车床后顶尖顶 紧堵锥中心孑 L 由顶尖推顶堵锥 向 前移动 胀大心轴胀 体 从 而使心轴胀紧工件 根 据这一构想我们计算出胀力心轴 的各处尺寸 并根 据数据画出胀力心轴i s D t iI图 见图 2 图3 莫氏5 号 1 6 3 f L 3 槽均布 A一 一4 午 4 I 十 k J 割 L 一 1 O 一2 0 一 罔2 心轴主体 1 相关 尺寸的制定 心轴夹 具用锥柄与车 床主轴 锥孔连接 这样 可 以保证 心 轴定位基准与车床主轴 同轴 从而使 b 2 0 m m的轴线与 主轴轴线之 间达到较 高的同 罔3 堵堆 轴度要求 为了节约材料减少车削时间 心轴夹具 的锥柄定为莫氏 5号 用 6 4 6 mm 长 1 9 0 m m的圆钢 做毛坯 材质是 l 0钢 心轴轴肩处 的直径是 2 6 ra m 与铜套外径相似 长 l O mm 选择这样的尺寸可 以 方便用宽刃车刀车削铜套外 圆 心轴定位处长度为 2 2 ram 内锥 孔 长 度 为 l 6 ram 内 锥 孑 L最 大 直 径 1 6 ram 即心轴最薄尺寸是 2 mn i 这样有利于堵锥胀 大工件 心轴定位处 的圆周均匀分布 3条槽 其 尺 寸是槽孔 b 1 2 mm 槽宽 0 8 ra m 堵锥圆锥段的尺寸 直径与长度 应 比与心轴锥孑 L 段的尺寸 直径与长 度 要大 以确保堵锥 与心轴锥孔配合时有足够 的 移动长度 2 心轴夹具的加工 把心轴锥柄部分车好 锥柄是莫氏 5号 把堵 锥按 图示尺寸车好 其 I装 c c e s s o r i e s Fix t u r e 圆锥半角是 1 5 中心孔用 4 2 5 mm 的中心钻钻成 把心轴锥柄塞进车床 主轴锥孔内 加莫 氏 6号钻 套 按图 2所示尺寸把右端各尺寸车好 其内圆锥 的加工是用 b 2 O mm的钻头钻削 钻削时用游标万能 角度尺测量把钻头顶角磨成 3 O 并用废料钻削试验 后确定钻出的锥孔与堵锥角度配合一致 用涂色法 检验 再在心轴主体上钻削出符合各线性 尺寸的圆 锥孑 L 上铣床 在 心轴锥孑 L 段末端 的圆周上 分 别钻削出 3个均布的小孔 直径 1 2 ram 然后用直 径 D 5 0 mm 内孔 d 1 3 ram 厚 B 0 8 mm 齿数 z 8 0的锯片铣刀 在圆周上铣 出 3条窄槽 在钻孔 和铣槽时 可用分度头等分圆周 3 车刀的选择 由于铜套是铸锡青铜合金 强度较低 车削余 量较少 只有 0 0 9 mm 故要求车刀刃 口要锋利 刀 刃要较宽 根据这些特点 我们选用高速工具钢车 刀 刃 口宽 5 mln 刀刃平行于进给方 向 这样增大 了刀刃与工件的接触面 有 利于微小余量的车削和 保证工件表面粗糙度的要求 4 夹具 的应用 心轴夹具加工好后 把锥柄 加上莫 氏 6号钻套 塞进车床 主轴锥孔 内 装好丁件 装 入堵锥 再用 同转顶尖顶紧堵锥 堵锥就 会向前移动胀大心轴胀 体 即把铜套胀紧在心轴胀体上 此时要 注意把握 顶尖的松紧程度 如顶得过紧铜套太薄会膨胀变大 影响工件的尺寸精度 如顶得太松铜套没胀 紧会在 心轴中打滑 刮伤内孑 L 表 面 这一点在操作时一定 要注意 确保工件既满 足切 削力 的胀 紧要求 又不 使工件被胀大变形 至此 工件装夹完毕 即可加工 车削 5 使用效 果 胀力心轴经过改进后用于铜套 的返修 通过车 削检验后证 明 工 件装 夹牢 固 装卸方便 其定位 精度完全符合工件的工艺要求 加工效率高 铜套 工件经安装使用后用 户反馈 该工件 的返修加工完 全达到使用要求 使用效果 良好 同时 这批工