一種數(shù)控車削簡易脹緊夾具的設計與應用
2020-10-9 來源：湖北工業(yè)職業(yè)技術學院機電工程學院 作者：潘強 薛嘉鑫
摘要：本文主要介紹了一種用于車削加工非回轉體上的孔內(nèi)卡簧槽的加工解決方案，重點闡述了該工裝的主要結構、使用方法、主要原理、主要優(yōu)點等等內(nèi)容。對于一些特殊零件卡簧槽在車床上加工有一定的借鑒作用，為充分挖掘數(shù)控車床的加工能力，提高試制零件的加工效率有重要意義。
關鍵詞：車削；定位；脹緊；卡簧槽加工
1 、問題的提出
在現(xiàn)實生產(chǎn)加工中，我們會遇到如圖 1 所示的非標單件或小批量的支座零件，該類零件的特點為：垂直于安裝底面的側面設有不均布的通孔；通孔的兩端靠近孔口的位置均設有卡簧槽。
我們一般采用鉗工劃線—鉆削加工—鉸削加工或直接采用數(shù)控銑床鉆削加工—鉸削（鏜削）加工出該零件的底孔，然而如何快速、經(jīng)濟的加工出孔兩端各設的 1 個卡簧槽卻成了比較棘手而難解決的技術問題。運用現(xiàn)代數(shù)控加工工藝加工該類零件卡簧槽的一般方法如表 1。綜上：上述 1-2 項加工方案裝夾次數(shù)少，但設備及刀具成本高；3-4 項裝夾次數(shù)多，但切削效率高，槽底質量好；因此結合機床、刀具、切削的效率等方面的成本來講，利用普通數(shù)控車床加工該類零件還是比較經(jīng)濟合理的，但是利用四爪卡盤進行裝夾定位，比較繁瑣、且容易定位不準。那么能不能應用自定心的三爪卡盤來解決上述零件定位及裝夾問題，以便進一步提高效率、同時也降低定位裝夾占機成本呢?
2 、問題的解決方案
2.1 工裝的主要結構
所述的該種數(shù)控車削簡易脹緊工裝，其特征在于：它由一個處理后的內(nèi)六角螺栓和一個主體脹緊體構成；所述的處理后的內(nèi)六角螺栓的特征在于：在靠近螺紋端的頭端圓柱 1 側設有一配合錐面 2；所述主體脹緊體的特征在于：一端設有三爪卡盤夾持面 5，另一端設有與零件孔間隙配合的圓柱面 4；所述圓柱面 4 端頭設有與內(nèi)六角螺栓聯(lián)結緊固的內(nèi)螺紋 7，在內(nèi)螺紋的端頭設有與錐面 2 配合的錐面 2，所述割縫 6 把與孔配合的圓柱體均勻分割為三等份。
2.2 工裝的使用方法
①三爪卡盤夾持主體工裝被夾持面 5；②主體工裝配合外圓柱面 4 穿入零件被加工空中；③緊固內(nèi)六角螺栓，使錐面 2 與錐面 3 貼合旋緊螺栓即可完成裝夾。
2.3 工裝的主要原理
當旋入內(nèi)六角螺栓時，隨著錐面 2 與錐面 3 的貼合（錐面 3 口徑略小于錐面 2 口徑），錐面 2 迫使錐面 3 張口變形，從而使主體工裝配合外圓柱面 4 端頭膨脹脹大，以此約束零件孔的徑向旋轉與軸向移動。
表 1
注：以 1 臺普通數(shù)控車床單價為一個基本單位 D, 以 1 臺普通數(shù)控車床用刀單價為一個基本單位 T.
2.4 工裝的主要優(yōu)點
①工裝設計結構簡單、使用方便、制造成本低廉；②工裝對孔的中心定位精度高，不用像四爪卡盤那樣來回調節(jié)卡爪位置以便定位到合適的回轉中心；③通過端面貼合控制零件沿孔方向的軸向移動，可以有效地控制加工卡簧槽的位置度。
3 、結束語
本人在加工該產(chǎn)品過程中，綜合考慮了初始的 4 種加工方案，并做了詳細的成本核算與技術對比。只有此種工裝夾具配合普通數(shù)控車床使用才是最經(jīng)濟、最合理的、效率最高、加工出的產(chǎn)品質量也是最穩(wěn)定的。
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