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不容错过!通用,高效的端平面车削夹具设计。

发表时间:2018-07-01 08:22

在机械加工中,零件端平面的加工常用车削方式完成,由于是连续切削,因此加工效率较高。回转体类零件端平面车削时可直接用三爪卡盘装夹,对于形状不规则零件则需要使用四爪卡盘来装夹,在使用四爪卡盘时需要根据零件的具体形状来调整四爪卡盘的夹爪,调整效率低。对于较大批量的端平面车削一般设计专用的车夹具,但是夹具成本较高并且柔性差。


一、端平面车削夹具的结构原理


该夹具采用一个大平面和两个基于零件外形轮廓的小成型面的方法来定位零件,改变常规一面两销的传统设计,能通过两个小成型面的调整和更换,使该夹具适用零件范围扩大。


二、夹具体的结构


如图1所示,该夹具主要由夹具体、定位机构、夹紧机构等组成。其中夹具体为圆盘状,夹具体右侧为大的平面,平面上密集分布很多便于安装夹紧座及定位块的螺纹孔,用于被加工零件的定位、夹紧,夹具体左侧为莫氏锥柄,用于夹具体在车床上的定位、安装。


图1 端平面车削通用夹具结构示意图

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       图1 端平面车削通用夹具结构示意图

三、零件在夹具体上的定位


零件在夹具体上的定位如图2所示,以图中形状扁平的零件6为例,将零件的非加工端面与夹具体右侧大平面接触,零件定位使用两个定位块,定位块的外凸圆弧面与零件外形轮廓接触。整体上零件定位块如图3所示,它有4个不同的成型接触面供选择,分别为外凸圆弧面、内凹圆弧面、平面、斜面。

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     图2 零件在夹具体上的定位夹紧示意图

它可以根据所安装零件外形轮廓来选择不同的成型接触面,也可根据具体零件的外形轮廓修正成型接触面的形状。在需要调整定位块的成型接触面时,只要松开螺钉,转动定位块,使其合适的成型接触面与零件外形轮廓接触,再旋紧螺钉使定位块锁紧。通过一个大平面、两个小成型面实现在夹具体上的定位。

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图3 定位块8


四、零件在夹具体上的锁紧


零件端平面车削通用夹具的零件夹紧机构如图4所示。夹紧座通过两个螺栓固定在大圆盘上,分别连接两个活块吊装螺栓和一个活块锁紧螺栓。活块吊装螺栓有上下两段螺纹,两段螺纹中间为光轴,上段的螺纹与夹紧座连接,下段的螺纹与活块连接,光轴直径比其螺纹的小径小。当活块在与活块吊装螺栓连接时,活块吊装螺栓下段的螺纹全部进入活块内。由于活块吊装螺栓两段螺纹中间为光轴,且光轴直径较小,因此活块可以在一段距离内上下自由活动,并且不会掉落。这样活块可以根据实际零件的大小在一定程度上调节位置,还可以吸收部分夹紧接触面的误差,使夹紧面接触充分、受力均匀。

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图4 工件夹紧机构结构示意图

活块锁紧螺栓是用来锁紧活块的,当活块找到合适位置的时候,拧紧活块锁紧螺栓使活块工作面与零件充分接触并锁紧。活块的工作面是可根据具体待加工工件的外形轮廓修改设计成合适的成型接触面,如平面、斜面或各种成型面,以保证活块与工件充分接触,并且使夹紧力均匀。通过对活块工作面外形轮廓修改,使本夹具可以适应更多复杂外形轮廓的工件,进而加强本夹具的通用性。


五、夹具的应用


轻抬起活块放入零件,零件紧贴夹具体右侧大平面。调整活块吊装螺栓和螺钉,使活块和定位块找到合适位置定位,实现一个大平面和两个小成型面的定位。旋紧活块锁紧螺栓,活块锁紧螺栓顶住活块,活块下部的圆弧面顶住零件,实现零件在夹具体上的夹紧。车床启动,车床主轴带动夹具体及工件同步旋转,根据切削余量调整刀架及车刀至合适位置,车刀纵向进刀,即可完成零件的端面车削。整个过程操作简单方便。若零件尺寸比较小,可以对称分布一次装夹多个零件同时加工,大大提高了生产效率。


结语


端平面车削夹具采用一个大平面和两个基于零件外形轮廓的小成型面实现零件快速定位,并采用活块夹紧,适用于各种外形复杂零件的端平面车削加工。尤其在小型零件端面车削时,可一次装夹多个零件同时加工。该夹具结构简单、设计巧妙、操作方便、通用性强,生产效率高。


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