施耐德/140CPU67060
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一、零件的加工工藝分析
變速箱體結(jié)構(gòu)如圖1 所示,長(zhǎng)寬高約為425mm×210mm×105mm,材料為HT200,硬度約為190HBS。箱體兩側(cè)面有四組軸承孔,它們分別是2-80J7、2- 47J7、52J7、3-40J7,尺寸精度和位置精度都比較高;孔口周圍分布有多個(gè)大小不一的光孔和螺孔:3-10、4-14、4-M10-6H、12-M6-6H。再看表面粗糙度,軸承孔和底面的表面粗糙度都是Ra1.6,零件兩側(cè)面凸臺(tái)位置和螺孔為Ra6.3,其余為鑄件面。通過(guò)以上分析得出:零件的加工精度要求較高,一組軸承孔之間的跨距較大,而且存在同g軸線上的孔徑大小不g的情況。立式加工中心由于受到和Z 向行程的限制,兩面的孔必須翻面才能完成加工,為了能保證其同軸度,根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則,工藝要求統(tǒng)一以三面定位裝夾,以尺寸100的軸線為翻轉(zhuǎn)軸線,對(duì)工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)加工。在此工序之前,其上各三個(gè)基準(zhǔn)表面已經(jīng)精銑完成。
二、夾具的設(shè)計(jì)
2.1:定位與裝夾
①定位方式的選擇:根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及加工工藝,本設(shè)計(jì)采用的是平面定位,以?shī)A具體上的3個(gè)支撐板和1個(gè)支撐釘,在夾具體上對(duì)變速箱實(shí)現(xiàn)*定位。
②夾緊方式的選擇:采用雙液壓缸進(jìn)行夾緊,裝夾快速平穩(wěn),大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,滿足大批量生產(chǎn)要求。
2.2:夾具的工位旋轉(zhuǎn)
由于三軸聯(lián)動(dòng)的立式加工中心工作臺(tái)和Z軸方向不能旋轉(zhuǎn),工件不能一次裝夾加工完兩面的孔系,需要旋轉(zhuǎn)180°才能完成另g面孔系的加工,夾具增加旋轉(zhuǎn)裝置,旋轉(zhuǎn)軸的中心與工件尺寸100 的軸線所在的水平面重合,采用擺動(dòng)液壓缸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度快而穩(wěn),旋轉(zhuǎn)角度精準(zhǔn)。滿足加工精度,提高工作效率。
2.3:夾具的工作原理
該夾具的機(jī)械部分主要由底座、定位裝置、夾緊裝置、旋轉(zhuǎn)裝置等部分組成。底座是承裝各部件、與機(jī)床連接的重要部件,夾具調(diào)整好后通過(guò)機(jī)床T 型槽上的螺釘把底座固定在機(jī)床工作臺(tái)上。定位裝置由夾具體、定位塊和定位釘組成,如圖2 所示,定位塊和定位釘安裝在夾具體上,底面定位塊4、6和側(cè)面定位塊14、定位釘7限制了工件的六個(gè)自由度,對(duì)工件進(jìn)行*定位。夾緊裝置由兩個(gè)安裝在夾具體上的轉(zhuǎn)角油缸組成,其體積小、力量大,節(jié)省空間,夾持速度快,定位準(zhǔn),可對(duì)工件快速裝夾、快速打開。
轉(zhuǎn)角油缸自帶壓板,可以直接對(duì)工件進(jìn)行夾緊和松開,因此夾具不需要另設(shè)夾緊元件,油缸壓板可以設(shè)定任意角度的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角度大小的設(shè)定只要與工件夾緊和工件裝卸時(shí)不發(fā)生干涉即可。旋轉(zhuǎn)裝置是該夾具的核心部分,其主要作用是工件加工完一面后對(duì)夾具體進(jìn)行180°的旋轉(zhuǎn)以便對(duì)工件另一面的加工,如圖所示,夾具體通過(guò)兩端的旋轉(zhuǎn)連接盤與底座的兩個(gè)立柱連接,再通過(guò)油缸連接盤與擺動(dòng)液壓缸相連,擺動(dòng)液壓缸的動(dòng)作由液壓系統(tǒng)控制。在底座的立柱上設(shè)置限位開關(guān),當(dāng)夾具體旋轉(zhuǎn)到設(shè)定的角度時(shí)碰到限位開關(guān),液壓缸停止旋轉(zhuǎn),限位開關(guān)的位置可以根據(jù)需要的角度進(jìn)行調(diào)整。
工件由三面定位,采用定位板和定位釘定位,夾具體上三面的定位板的位置公差定為工件位置公差的1/3,即平面度為0.03,平行度為0.05,為保證各定位面的位置精度,各定位板裝配好后再進(jìn)行一次精加工。工件同軸度公差規(guī)定為?0.02,為了保證工件的同軸度,旋轉(zhuǎn)裝置的定位誤差Δdw 應(yīng)≤1/3工件的同軸度誤差,即≤?0.006mm。為了限制這個(gè)誤差,制造夾具的時(shí)候制造尺寸限制在100.006 以內(nèi)。孔的尺寸精度和圓柱度由機(jī)床和的精度保證。