翻新时间:2022-11-11
一种可调心夹盘的设计及应用
摘要:车削加工是机械行业常见加工方式,通常情况下为实现偏心车削加工,要用偏心夹盘进行夹持车削。常规偏心夹盘的偏心量调整过程较为复杂,精度标准较低,且稳定性差,无法适应频繁的偏心量变化加工和大批量生产加工。其对铸造成型的偏心毛坯加工时也有弊端,无法满足毛坯偏心方向的稳定,造成车不全。本文介绍一种可调偏心量的偏心夹盘,用于我公司偏心轴类的车削加工,其特点是装夹精度高,夹持牢固,同时具有偏心量可调(-7mm~+7mm),调整过程方便快捷,偏心方向准确,偏心对称度好等优点。
关键词: 快速装夹,偏心夹盘
中图分类号:S611 文献标识码: A
绪 论
我公司生产一种零部件内外径同轴度要求较高,且外径与端面垂直度要求微米级,前期加工时采用固定尺寸芯轴定位,以液压顶尖顶紧的方式进行装夹,定位精度低,且装夹过程缓慢。同时因顶尖频繁动作,造成主轴轴向受力,设备轴承磨损严重。
我公司生产一种偏心轴类工件,其偏心量机种较多,且对精度要求非常高,为适应我公司的大批量高效生产,车偏心工序采用一种偏心量可调的偏心夹盘,该夹盘具有偏心量可调、偏心方向可调、偏心对称度可调等特点,同时具有装夹快速准确,劳动强度低等优点,特别适合大批量生产和多机种更换生产。
一、夹盘结构介绍
1、夹盘简介
该夹盘以夹芯及定位键定位,加盘驱动以油缸拉紧动作作为驱动力,夹持定位2处,偏心调整以偏心量定位垫进行调整,偏心精度准确,可调偏心量从-7mm至+7mm,满足常规偏心调整范围,同时配有不同机种偏心转动惯量配重块,降低动平衡影响。转动惯量测定过程以catia软件进行模拟演示,理论动平衡达5μm。在装配试验时采用标准件进行检定,偏心精度0.01mm。机种更换过程只需更换相关偏心定位垫即可实现偏心量变换,整个偏心量更换过程10分种即可完成,且加工质量稳定。
2、设计特点
夹盘设计过程中考虑轴类加工特点,采用双夹持部分设计,定位精度更高,降低因曲轴挠度变化造成的精度影响,定位端面特别设计定位凸面,可适应空刀等部位加工,避免机械干涉。与床身连接部分采用锥面定位方式,定位准确方便快捷,设立4方向微调顶丝,便于装配精度的调整和改善。夹盘内部设计水路,防止铁屑沉积在夹盘内部造成磨损和故障,夹盘动作部分设计润滑油路,采用润滑油脂方式润滑,定期加注即可满足润滑需要。易损部件及夹盘各螺栓孔均采用梨形孔设计,便于部件的拆装更换。
定位精度方面,轴向以定位端面进行定位,偏心方向以定位键进行定位,确保偏心方向的稳定准确,从而降低废品和因切削量不稳定造成的刀具损耗。
二、 夹盘生产验证
此项设计以设备自有拉紧油缸为驱动力,夹芯为夹持力,驱动方向与定位面方向一致,将工件紧贴基准面,驱动指令以脚踏开关方式接入。
在结构设计上,尽量以标准件为主,降低制造成本,提高通用性,驱动部件以夹持目的为主,配合盘根锥面定位,免去拆装时的定位精度调整的过程,提高定位精度。
在材料选择上,定位键YG8硬质合金焊接方式设计,提高机械寿命。
1、装夹效果
2、质量效果
结 论
通过此项设计,我公司的工件加工节拍和产能提升了一个新层次,工件加工质量也得到了提升,由此带来的废品损失和备件消耗也随之解决。此项设计充分利用通用数控车床的基本功能,针对偏心轴类工件的加工特点和定位特点,基于机种更换效率提高,加工质量稳定,夹盘寿命延长等因素,将加工定位基准与夹持力相结合,提高加工精度。夹盘设计结构上以标准件为主,提高零部件的通用性,大幅降低制造成本,在设计过程中借鉴业界内相关设计经验及先进的设计理念,对设计过程不断优化和改良,最终实现夹盘的投入使用,为公司生产制造提升效率,降低制造成本。夹盘的设计过程得到了机床生产厂家和业界同事的大力帮助,并对改良过程提出了宝贵建议。希望通过此文的生产设计过程可以帮助到各界同仁,为机械加工行业的发展贡献微薄之力。
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