加工Y型杆接头的车床夹具.pdfVIP

2 0 1 0 年第7 期 工 艺与装备 文章编 号 1 0 0 1 2 2 6 5 2 0 1 0 0 7 0 0 7 3 0 2 加工 Y型杆接头的车床夹具 张 莹 大连机 床 集 团金 益机械 有 限公 司 辽 宁 大连 1 1 6 0 2 1 摘要 介绍 了一种在卧式数控车床上加工 Y型杆接头的车床 夹具 经试 用 该 夹具操作方便 定位可靠 能保证 产 品加 工质 量 又提 高 了生产 效 率 取得 了 良好 的 应 用效果 关键 词 Y型杆 接 头 车床 夹具 转位 分 度装 置 中图分 类号 T H1 6 T G 6 5 文献 标 识码 A The Cl a mp f o r Pr o ce s s in g Y s h a pe d Sia me s e Jo in t ZHANG Yin g D a l ia n Ma ch in e T o o l G r o u p J in Y i MA C HI N E R Y C O L T D D a l ia n L ia o n in g 1 1 6 0 2 1 C h in a Ab s t r a ct I n t r o d u ce d t h e De s i g n o f a L a t h e F i x t u r e f o r p r o ce s s in g Y s h a p e d s ia me s e j o in t b y h o r i z o n t a l l a t he As in t he pr a ct ica l pr o d u ct io n t h is s p e cia l fi xtu r e a r e in s t r ur e e a s y t o o p e r a t e a nd r e l ia b l e i n cl a mp Th e y ca n no t o n l y e ns ur e t he pr e cis io n o f pr o ce s s a n d g o o d q u a l it y o f t h e pr od uct s b u t a l s o i mpr o v e t h e pr o d uct iv i t y t he y r e a l l y b r i ng s b o ut e x ce l l e ng t e f f e ct Ke y wo r d s Y s h a p e d s i a me s e j o i n t l a t h e fix t u r e r a n s l o ca t i o n d iv id e d in g d e v i ce O 引言 我公 司 前期 承揽 了安 达公 司汽车 Y型 反作 用 杆接 头 的加 工业 务 该 工 件 图 1 材 质 为 4 5 铸 钢 结 构 特 殊 属异型加工件 各部分 尺寸加 工精 度要求较高 尤 其 是两波 形 杆呈 Y型分 布 给 车削 加工 造成 困难 图 1零 件 示 意 图 1夹具的结构方案 通 过 产 品零 件 图 可 知 该 工 件 右 端 的两 个 倾 斜 波 形杆在 同一平 面 内 尺 寸相 同 结构 对 称 两 波形 杆 的轴 线 相交 于左 端 q b l 0 0 H 7孑 L 的轴线 上 加 工 中需 要 保 证 右端 两轴 与左端 q b l 0 0 H 7孔 之 问 的尺 寸 根 据 工 艺 要 求 先 将左 端 d 1 0 0 H 7孔 及 端 面加 工 出来 然 后 在 数 控 车 床 C K A 6 1 5 0上利 用 已加 工好 的 b l 0 0 H 7孔 8 4尺 寸 下 端 面 及 4 0尺 寸 上 端 面 作 为 定 位 基 准 再 加 工 两交 叉轴 上 各部 由于 车床 上被 加 工 的两 轴 与定 位 基 准不 在 同一 回转 轴 线 上 使 用 普 通 三爪 卡 盘装 夹 无 法 完成 以上加工要求 需要设计 一套专用车床夹具 为保证 工件尺寸及位置精度 要求夹具具有转位分度 装置 通 过一次定位装夹在加工完一个轴后 通过弯板架在垫 板上 的转位 分度 来 调 整 工 件 位 置 再 完 成 另 一 轴 的加 工 夹 具 图见 图 2所 示 该 夹 具 主 要 有 胎 体 1 斜 度 垫板 2 定 位 插 销 3 锁 紧 用 的铰 链 螺 栓 4 弯板 架 1 0 定位 轴 1 1等 几部 份组 成 2 夹具定位 夹 紧方案 根据 工 艺 要 求 工 件 以 已加 工 好 的 q b l 0 0 H 7孔 8 4 尺寸 下 端 面 及 4 0 尺 寸 上 端 面 作 为 定 位 基 准 在 q b l 0 0 H 7孔 内用 定位 轴定 位 定 位 轴 下端 固定 在 9 0 弯 板 架 上 工件 8 4尺寸 下端 面 与弯 板 架 1 0上 的调 整 垫 圈 1 2贴 紧定 位 工 件采 用 开 口垫 圈 6 螺钉 7将 工件 夹 紧 为 防止工 件 绕 q b l 0 0 H 7定 位 孔 转 动 在 弯 板 架 l 0 上 设 置 了 由定 位 支 架 l 3 螺 钉 1 4 2个 螺 母 1 5 2 个 所 组成 的可 调支 承在 波 形杆 4 0尺寸 处 以 一侧 的毛 坯 面调 整定 位 从 另一 侧锁 紧 收 稿 日期 2 0 1 0一 O 1 2 5 作者简介 张莹 1 9 8 2 一 女 山东牟平人 大连机床集 团金益机械有 限公司助理工程师 E m a i l z y 1 4 8 0 1 5 0 8 8 1 6 3 e o m 工艺与装备 组合机床与自动化加工技术 1 胎体 2 斜度垫板 3 定位插销 4 铰链螺栓 5 螺母 6 开 口垫 圈 7 螺钉 8 回转轴 9 配重 1 0 弯板架 1 1 定位 轴 l 2 调整垫圈 1 3 定位架 1 4 螺钉 1 5 螺母 图 2夹具装配示意图 3 转位分度装置设计 转 位分度 装置 是 由固定在 胎 体上 的斜 度 垫 板 2作 为分度 装置 的固定 部分 弯板 架 1 0作 为分 度 装置 的 回 转部分加工时先按图 2所示位置加工完第一个轴后 将定位插销 3从第一个分度孔 中拔 出 然后手动使弯 板架 连 同工件 绕 回转 轴 8的轴 线 相对 于斜 度 垫板 回转 1 8 0 后 再 将 定位 插 销 3对 准 插 入 另一 分 度 孔 内 完成 转位 最 后利 用螺母 5将 斜度 垫板 2两侧 的 2个 铰链 螺钉 4锁紧在弯板架 l 0的两开 口槽 中 使弯板架 1 0 固定 在斜 度垫 板 2上 4 胎体设计 车床夹具 由于与车床主轴一起 回转 因此夹具 的 回转 轴线 与机床 主轴轴 线 有很 高 的 同轴度 要 求 夹具 胎体通过莫氏锥柄与车床主轴连接 斜 度垫板 2固定 在胎体 1 上 斜度垫板 2用 于安装弯板的安装 面要与 工件的一个波形杆轴线垂直 为保证工件定位后被加 工 面 回转 中心 与 主 轴 的 回转 中心 同轴 以解 决 夹具 在 制造 装 配 中的测量 问题 该夹 具 在设 计 时在 胎体 的 斜 度垫 板上 设置 了工艺 孔 K 见 图 2 夹具 在制造 装 配 过程 中可 通过 控 制 工艺 孑 L 到 各 装 配 面 的尺 寸 1 2 3 对夹 具进行装 配 调整 以保证夹具 的定位精度 另外 为避 免 回转不平 衡 而产 生振 动 在胎 体 上还设 置 了平 衡配 重块 9 5 应用效果 该夹 具 在 我 公 司机 加 工 车 间现 场 使 用 加 工效 果 良好 定位准确 装夹可靠 加工 出的工件能满足精度 要求 得到用户的认可 参考文献 1 陈立德 工装设计 M 上海 上海 交通 大学 出版社 1 9 9 9 2 张建 中 朱瑛 于超 机械制造工艺学 M 北京 国防工业 出版 社 2 0 0 9 3 杨 黎明 机械零件设计手册 M 北京 国防工业 出版社 1 9 9 3 编辑李秀敏 上接第 7 2页 表 1 主轴箱改进前后节点总位移比较 节点总位移最大值 前侧导轨面上节点总位移 单 位 m 单位 m 结构改进前 0 6 2 0 l 0 m 0 6 8 8 1 0一 0 2 0 7 l 0一 m 结构改进后 0 4 7 5 1 0 m 0 5 2 8 1 0一 0 1 5 8 l 0一 m 从表 1可以看出 结构改进后主轴箱刚度相对于改 进前有较大提高 影响主轴箱加工精度的前侧导轨刚度 值提高 1 4 5 理论计算结果与实际结构优化相符 5 结束语 1 主轴箱结构改进后刚度值有明显提高 局部刚 度最高提高 1 4 5 满足设计要求 2 计算结果为主轴箱的设计提供理论依据 提高 了生产效率 改变 了以往传统设计方案凭借经验和感 觉 的方法 避 免 了设计 的盲 目性 3 有 限元 分析 是结 构设计 的有 效方 法之一 对 机 床 设计 有重要 意义 参 考文献 1 畅越星 数控 落地铣镗床 主轴箱动力学分析 与结构设计研 究 D 兰州 兰州理 工大学 2 0 0 7 2 陈庆堂 汤文成 基 于 A N S Y S的 X K 7 1 3数控铣床主轴箱结 构分析 J 机 械 2 0 0 4 3 1 3 4 9 5 1 3 徐灏 等 机 械设