轴端座铣削工艺分析及其夹具的设计.pdf

机械工程师 M E C H A N I C A LE N G l N E 鞋黼 轴端座铣削工艺分析及其夹具的设计 肖新华 湖北理工学院机电工程学院 湖北黄石4 3 5 0 0 3 摘要 某轴端座铣削夹具设计的结构非常简单 分度精度高 夹紧力合理 而且零件拆卸装夹时间短 操作简便 实现了轴 端座零件在铣削铣床上高质量 高效率 四件同时装夹进行加工 文中采用A u t o C A b 进行夹具总体的二维设计 采用Pr o E 软件进行三维实体设计 增强了修改的方便快捷性 而且具有结构直观性 关键词 专用夹具 工艺iA u t o C A D P r o E 中图分类号 T G5 1 9 1文献标志码 A文章编号 1 0 0 2 2 3 3 3 2 0 1 7 0 2 0 0 2 4 0 2 0 引言 轴端座是支持轴承的重要部件 在机械加工的工艺 具有代表性和普遍性 轴端座通过四个螺栓孔固定联接 圆柱销定位确保正确与精确的联接 首先明确加工零件 的位置关系 避免其质量影响零件的构件和性能 以免影 响轴承的安装和运行精度 1 1 在大批量生产中 设计专用 夹具 既可扩大加工机床工艺范围 又可以保证形状位置 公差要求 确保夹具的可靠定位和夹紧 对工件实行完全 定位 工件的装夹和拆卸简单快捷 从而提高了生产效 率 提前占有市场 4L 图1 轴端座a n T 零件图 基金项目 湖北省教育厅科学技术研究资助项目 B 2 0 1 4 0 2 8 本次设计的工序要求是工件上表面都已加工完毕 在 专用夹具中加工工件上部宽1 0 了 深1 0 的十字定位槽 在 保证宽度尺寸加工精度 还要确定十字定位槽互相垂直 轴端座加工件的零件图如图l 所示 1 铣削工艺分析 在加工零件中 要遵循工艺设计的相关的准则 首先 应分清主要 次要加个位置 先进行粗加工 再进行精加 工 先加工平面 再加个孑L 和槽 从而确保零件加工的合 格性 由于该零件与精密零件配合 要对其关键部分进 行精细加工 在这个加工过程中 采用互为基准的准则 确保实现精细加工的要求 满足零件的形位相对位置 其 主要路线为 1 毛坯件为铸造 要求时效处理 2 粗铣 半精铣各个平面 达到精铣削的公差要求 3 钻孔 铰孔 锪孔 扩铰 钻4 一 b 1 1m m 的孔 扩锪高度为8m m 的4 4 1 7 m m 的工艺 钻 1 5m m 的中心定位孔 4 粗铣 半精铣 8 0 m m 的孔 5 精铣各个平面及4 8 0m m 的孔 6 专用夹具 进行加工十字槽 7 除毛刺 终检等处理 2 专用夹具设计 2 夹具的定位方案确定 定位元件设计成可以旋转的定位盘形式 中间的深 度为1 5 的正方形平底槽 四周外侧为倾斜5 的斜面 中心 为台阶孔 定位盘中心是一个正方形的槽 4 4 工件以其 底面为主要的定位基准 每个工件上的两个侧面与方形 槽的侧面靠紧 为辅助定位基准 为使工件可靠地定位 在应有的基准面上 设计一个十字压块 将工件旋转9 0 0 并重新定位后 再加工另一个方向的端口槽 2 2 夹具的分度方案确定 在本夹具上加工的工件需要两个加工工位 即当一 个方向的端口槽加工完成后要旋转9 0 0 再对另 个方向 的端口槽进行加工 需要设计分度机构 本分度机构为回 转分度装置 分度方式是利用布置在定位盘左右两处的 斜面翻转压板来进行分度定位的 设计的分度元件为 回转式分度机构 一般由固定部分 如定位销 组成 转动 部分由分度盘 分度对定机构 放松与夹紧机构组成 2 夹具的夹紧方案确定 根据单个工件和4 个工件排列的尺寸 设计十字压 2 4l2 0 1 7 年第2 期网址 W W W j x g c s c o m 电邮h r b e n g in e e r 1 6 3 c o m 机械工程师 M E C H A N l C A LE N G t N E E R 块 十字压块的作用是能够将4 个工件同时压紧在各个定 位基准面上 使它们牢固地与定位盘形成一体 为保证可 靠地实现这个目的十字压块上与工件侧面接触的表面设 计成斜楔形状 使其向下施压时能同时产生水平和垂直 两个方向的挤压力 牢固地将工件卡住 8 m 2 4 夹具的夹具体确定 夹具体是整个夹具的根基和骨架 夹具体的轮廓和 尺寸参数主要取决于零件的外轮廓尺寸和各类元件与装 置的布置情况 1 l 在强度和刚度都满足要求的情况下 减轻重量 便于装卸 尺寸适宜 精度适中 排屑方便 最 终需要有较为可靠的结构工艺性和使用性 2 5 夹具的总装图及使用方法和特点 将夹具体安放在铣床工作台面上 调整夹具体上的 定位键与工作台定位槽基准面的间隙 将夹具体固定在 机床的正确位置上 加工时将4 个工件摆放到定位盘中 让工件的侧面靠紧定位盘的四周定位面 旋紧压紧螺母 使十字压块向工件的侧面 在斜面的作用下推动4 个工件 夹紧在定位盘的定位基准面上 并与定位盘形成一体 将 定位盘两侧的翻转压板关闭并压紧定位盘外侧的斜面 使定位盘牢靠地夹紧到夹具体上 3 利用对刀块的基准 面将同轴安装的两个三面刃铣刀调整至准确的加工位 置 即可开始切削加工 完成一个工位的加工后 拧动旋转 拉钮 使翻转压板顶起 将翻转压板打开 将定位盘旋转 9 0 重新闭合翻转压板并压紧 开始下一个工位的加工 完成全部加工后 旋松旋紧螺母 抬起十字压块 即可将工 件取下进行下一组工件的加工I 3 结论 使用专用夹具进行加工时 无需找正 从安装 加工 到拆卸工件 所用辅助时间共为0 5m in 在保证精度的前 提下 生产效率提升了3 0 0 4 0 0 大批量生产中 该专 用夹具的使用 既扩大了机床的工艺范围 又可实现快 换 大大节约了辅助时间 降低对操作者的技术要求 提 高了产品的生产效率 1 4 1 得到如下结论 1 一次可以装夹 和j J I T 4 个工件而且实现了两工位加工 2 增大了机床工 艺范围 既保证了形位公差的要求 又能大幅度减少转运 成本和时间 3 解决了在铣削加工过程中两槽垂直度的 要求 两槽加工质量高 加工效率明显提升 总之 该夹具具有结构简单 定位精度高 夹紧可靠 工件装拆方便一系列优点 通过生产实践 采用该夹具进 行槽的铣削加工 保证了几何尺寸 形位精度以及表面粗 糙度值均能达到了图样设计要求t 参考文献 I 龙淑嫔 陈艳芳 一种高效铣削空调压缩机气缸共鸣室的夹具设 计 J 1 机械工程师 2 0 1 4 6 1 2 3 1 2 5 2 李倩 特型柱销加工工艺及夹具设计解析 J 世界有色金属 2 0 1 6 1 5 6 7 7 1 3 吴敏 庄东海 基于嵌条压板零件的加工工艺分析与专用夹具设 计 J 机床与液压 2 0 1 3 8 1 4 2 1 4 3 4 盛丽华 鼓形零件数控铣床批量加工专用夹具设计 J 产业与 科技论坛 2 0 1 6 1 5 8 1 8 3 5 徐年富 支架零件加工工艺分析与底面铣削夹具设计 J 煤矿 机械 2 0 1 5 3 2 1 5 2 1 5 4 6 李鹏鹏 铣内孔斜槽的铣床夹具设计 J 金属加工 冷加工 2 0 1 6 1 3 1 2 4 1 2 8 7 刘少丽 扁体十字孔零件专用夹具设计 J 价值工程 2 0 1 6 5 1 5 8 1 5 9 8 赵勇 罗静 龚文均 等摩托车曲轴箱油道孔钻铰加工专用夹具 设计 J 组合机床与自动化加工技术 2 0 1 3 5 1 1 4 1 1 6 9 李吉 赖玉活 冯跃霞 发动机气缸钻孔专用夹具设计 J 组合机 床与自动化加工技术 2 0 1 3 3 1 0 8 1 1 0 1 0 李树清 双工位铣双槽铣削夹具设计 J 模具制造 2 0 1 0 1 5 6 6 0 11 周太平 康志成 夏翔 数控铣床与加工中心夹具设计 J 现代 制造工程 2 0 11 2 5 0 5 3 1 2 魏建义 陶剑 马江虎 等 重载汽车变速箱输出轴加工方法与夹 具设计 J 煤矿机械 2 0 1 6 3 7 7 1 0 2 1 0 4 1 3 陈成 盛锋 减速箱表头易变形铝支架类零件夹具设计 J 木 材加工机械 2 0 1 6 2 7 4 4 6 1 4 刘悦 张立君 车削压缩试件端面夹具设计 J 机床与液压 2 0 1 4 11 1 1 7 6 1 7 7 1 5 教传艳 吴敬 特型柱销