一、機床夾具的概述
1.機床夾具的組成。定位裝置,其作用是使工件在夾具中占(zhàn)據正確的位置。夾緊裝置,其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程(chéng)中受到外力(切削力等)作用時不(bú)離開已經占據的正確的正確位置。對刀或導向裝置(zhì),其作(zuò)用是確定刀具相對定位元件的正確位置。連(lián)接原件,其作用是確定夾具(jù)在機床上的正確位置。夾具體,夾具體是機床夾具的基礎件,通過它(tā)將夾具的所有元件連接成一個整體。其他元件或裝置,是指家家具中因特殊需要而(ér)設(shè)置的(de)元件或裝置。根據加(jiā)工需要,有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準確定位,常設(shè)置預定位裝置;對於大型夾具,常設置吊裝元(yuán)件等。
2.機床的分類。機床夾具種類(lèi)比較多,可以從不同(tóng)的角度對機床夾具進行分類。按夾具的使用特點可分為:通用夾具,專用夾具,可調夾具,組(zǔ)合夾具,拚裝夾具(jù)。按使用機床可分為:車床夾具,銑床夾具,鑽床夾具(jù),鏜床夾具,齒輪機床夾具,數控機床夾具,自動(dòng)機床夾具,自(zì)動線隨(suí)行夾具以及(jí)其他機床夾具。按夾緊的(de)動力源可分為:手動夾具,氣動夾具,液壓夾具(jù),氣液增(zēng)力夾(jiá)具,電磁夾具以及真空夾具等。
二、閥體零件的車床夾具設計
車(chē)床夾具主要用於零件的旋轉(zhuǎn)表麵(miàn)以及端麵。因而車床夾具的主要(yào)特點是工件加工表麵的中心線與(yǔ)機床主(zhǔ)軸的回轉軸線同軸。
1.車床夾具的主要(yào)類(lèi)型。安裝在車床(chuáng)主軸上的(de)夾具。這類夾具很多,有通用(yòng)的三爪卡盤、四爪(zhǎo)卡盤,花盤,頂尖等,還有自行設計的心軸;專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角(jiǎo)鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機(jī)床主軸一起旋轉,刀具做進給運動。定心式(shì)車床夾(jiá)具,在定心式車床(chuáng)夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心(xīn)夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車床夾具,在車床上加(jiā)工殼體(tǐ)、支座、杠杆、接頭等零件的回轉端麵時,由於零件形狀較複雜,難(nán)以裝夾在通(tōng)用卡盤上,因而須設計專用夾(jiá)具。這種夾具的夾具體呈(chéng)角鐵狀,故稱其為角鐵式車床(chuáng)夾具。
花盤式車床夾具,這類夾具的夾具(jù)體稱花盤,上麵開有若幹個T形槽,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工(gōng)形狀複雜工件(jiàn)的外圓和內孔。這類夾具不對稱,要注意平衡。安裝在托板上的夾具。某些(xiē)重型、畸形工件,常常將夾具安裝在托(tuō)板上(shàng)。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動,夾具做進給運動。由於後一類夾具(jù)應用很少,屬於機床改裝範疇。而生產(chǎn)中需自行(háng)設計(jì)的較多是安裝(zhuāng)在車床主軸上的專用夾具,所以(yǐ)閥體零件在(zài)車床上加工用專用(yòng)夾具。
2.車床夾具的設(shè)計(jì)要(yào)點。定位裝置(zhì)的設計特點和夾緊裝(zhuāng)置的(de)設計要求。當加工回轉表麵(miàn)時,要求工(gōng)件加工麵的軸線與機床主軸軸線重合,夾具上定位裝置的(de)結構和布置必須保證這一點。當加工(gōng)的表麵與工序基準之間有尺寸聯係或相互位置精度要求時,則應以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定(dìng)位元件的位置。工件的夾緊應可(kě)靠。由於加工時工件和夾具一(yī)起隨主軸高速回(huí)轉,故在加工(gōng)過程中工件除受切削力矩的作用外,整個夾具還要受到重力和離心力的作(zuò)用,轉速越(yuè)高離(lí)心力越大(dà),這(zhè)些力不僅降低夾緊力,同時會使主軸振動。因(yīn)此,夾緊機構必須具有足(zú)夠的夾緊力,自鎖性能好,以防止(zhǐ)工件在(zài)加工過程中移動或發生事故。對於角鐵式夾具,夾緊力的施力方式要注意防止(zhǐ)引(yǐn)起夾具變形。
夾(jiá)具與機床主軸的連接。車床夾具與機床主軸的連接(jiē)精度(dù)對夾具的加工精度有一定的影響。因此,要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有(yǒu)盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾(jiá)具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接,用螺杆拉緊。有的心軸則以中心(xīn)孔與車床前、後頂尖安裝使用。
三、閥體零件的鑽床夾(jiá)具設計(jì)
鑽床上用來鑽孔、擴(kuò)孔、鉸孔(kǒng)、锪孔及攻絲的機床夾具稱為鑽床夾具,習慣稱為鑽模。使用鑽模(mó)加工時,是通過鑽套引導刀具進行加工。鑽模主(zhǔ)要用於加工中等精度、尺寸較小的孔或孔係。使用鑽模可以提(tí)高孔及孔係間的位(wèi)置精度(dù),又有利於提高孔的形狀和尺寸精度,同時還可節省劃線(xiàn)找正的輔助時間,其結(jié)構簡(jiǎn)單、製造方便,因此鑽(zuàn)模在批量(liàng)生產中得到廣泛的應用。
1.鑽床夾具的主要類型(xíng)。鑽床夾具簡稱鑽模,主要用於加工孔及(jí)螺紋。它主要由鑽套、鑽模板、定位及夾緊裝置(zhì)夾具體(tǐ)組成。其主要類型有以下幾種。一是固定式鑽模在使用中,這類鑽模在機床上的位置固定不動浮(fú)動接頭,而且加工精度較高(gāo),主要用於立式鑽床(chuáng)上(shàng)加(jiā)工直徑較大的單孔或搖臂鑽床加工平行孔係。二是回轉式鑽模這類(lèi)鑽(zuàn)模上有分度裝置,因此可以在工件上加工出若幹個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向(xiàng)孔係。三是翻轉(zhuǎn)式鑽模主要用於加工小型工(gōng)件不同表麵上的孔,孔徑小於f8-f10mm。它(tā)可以減少安裝(zhuāng)次數,提高被加工孔的位置精度。其(qí)結構較簡單,加工鑽模一般(bān)手工進行翻(fān)轉(zhuǎn),所以夾(jiá)具及工件(jiàn)應小於10kg為宜。四是(shì)蓋板式鑽模這種鑽模無夾具體(tǐ),其定位元件和夾緊(jǐn)裝置(zhì)直接裝在鑽模板上。鑽模板在工件上(shàng)裝夾,適合於體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結構簡單輕便,易清除切屑;但是每次夾具需(xū)從工(gōng)件上裝卸,較費時浮動接頭,故此(cǐ)鑽模的質量一般不宜超過10kg。五是滑柱式鑽模滑柱式鑽模是帶有升降鑽模板的通用可(kě)調夾具(jù)。這種鑽模有結構簡單、操作方便、動作迅速、製造周期短的(de)優點浮動接頭,生產中(zhōng)應用較廣。
2.鑽模的設計要點。
2.1 鑽套。鑽套安裝在鑽(zuàn)模板(bǎn)或夾具體(tǐ)上,用來確定工件上加工孔的位置,引導刀具進行加工,提(tí)高加(jiā)工過程(chéng)中工藝係統的剛性並防振(zhèn)。鑽套可分為標準(zhǔn)鑽(zuàn)套和特殊鑽套兩大類。
2.2 鑽模板。鑽(zuàn)模板用於安裝(zhuāng)鑽套,確保鑽套在(zài)鑽模上的正確位置,鑽模板多裝在夾具(jù)體(tǐ)或支架上,常見的鑽模板有:固定(dìng)式鑽模(mó)板;鉸鏈式鑽模板;可卸(分離)式(shì)鑽模板;懸掛式鑽模板
3. 閥(fá)體零件的鑽床專用夾具的總體設計。
3.1 工藝分析。工(gōng)件的加工要求:4-M12孔軸線(xiàn)與中心軸線的夾角是45度;4-M12孔中心(xīn)相對中心軸線的位置度是Ф0.06.工序基準:根據上麵的要求,工序基準是兩中心軸線。
3.2 閥體的螺紋孔分度鑽模(mó)結構設計。定位(wèi)方案和定位裝置的設計(jì);工件采用端麵、銷、四個R12.5圓弧麵之一(yī)在回轉台和活動(dòng)V型塊上定(dìng)位。逆時針轉動手柄,使(shǐ)活動V型塊轉動水(shuǐ)平位置,在彈簧的作用下(xià),卡在R12.5的圓弧麵上,限製了工件的軸線的自由(yóu)度。導向方(fāng)案:由於加工四個螺紋孔,要先鑽孔,然後攻絲,又是批量生產,故適宜選用可換式鑽套。為了(le)方(fāng)便的裝卸工件,采用鉸鏈是鑽模板。夾緊(jǐn)方案:為了快速裝(zhuāng)卸工件,采用(yòng)螺釘及開口墊圈夾緊機構。分度方案:通過分度盤分度。以上(shàng)操作,可以滿足(zú)實際運作的需要。
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