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钻孔夹具的改进-论文网

时间:2014-02-21  作者:曾林

论文摘要:针对端面环形孔加工的钻孔特点,改进了原用夹具的夹紧方式,在加工中心上使用可使工件装拆更加轻松快捷,明显提高生产效率。
论文关键词:钻孔夹具,改进

一、前言

某厂在加工中心机床上加工如下图1车用齿轮端面孔时,采用碟形弹簧从内表面涨紧齿轮坯的夹具,如图2所示,钻孔时将齿轮坯放置于环形垫圈2上,然后拧紧螺母8,通过开口垫圈7和环形垫圈6将碟形弹簧4压紧,使之直径涨大,从内表面涨紧齿轮坯。钻完孔后,松开螺母8,碟形弹簧4自动弹回,直径变小,从而轻松取下工件。装、拆工件都是通过扳手拧螺母,虽然省力,但比较费时,约45秒/件,有必要对夹紧方式进行改进。

图1车用齿轮图2螺旋夹紧夹具

二、夹具改进

圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速,常用于夹紧行程及切削负荷较小且平稳的场合。根据厂里的实际加工情况,选用叉形偏心轮夹紧。夹具如下图3所示:

图3偏心轮夹紧夹具

使用时先装配好夹具,装上齿轮坯,然后用一套筒套进圆柄8,往下压,旋转偏心轮即可通过偏心轮垫圈7和环形垫圈6将碟形弹簧4压紧,使之直径涨大,从内表面涨紧齿轮坯。取下套筒然后加工,钻完孔后,再套上套筒把偏心轮圆柄往上抬,即可松开,碟形弹簧4自动弹回,直径变小,从而轻松取下工件。由于不用费时去拧螺母,装拆工件所花时间现场实测约8秒/件。

使用偏心轮夹紧时要解决自锁的可靠性问题,按相关夹具理论,设偏心轮直径为D,偏心距为e,一般钢铁件接触面磨擦系数f=0.1~0.5,则偏心轮自锁条件:2e/D≤f。本设计采用“偏心轮50JB/T8011.2-1999”,D=50mm,e=2.5mm,2e/D=0.1,满足上述自锁条件,且偏心率D/e=20,自锁性能好。

钻孔时产生的钻削轴向力垂直于环形垫圈2上表面,直接由垫圈2承受。钻削扭矩会使工件转动,为防止工件转动,夹具夹紧机构就有足够的磨擦力矩。夹紧力是通过偏心轮的压紧程度来控制,经过实际机床上加工测试,只要稍微用力下压偏心轮圆柄8就能保证加工要求。

由于偏心轮和偏心轮垫圈磨擦,为提高硬度处长其使用寿命,按标准要求可采用20钢,渗碳深度0.8~1.2mm,热处理后硬度可达HRC58~64。心轴由于取消了螺纹,加工方便,热处理因不用考虑螺纹保护也显得相对容易。

三、结束语

本设计是在原有夹具的基础上加以改进,充分利用原来的夹具组件,构造简单且装拆方便、夹具寿命长、成本低,效果也很好,大大提高生产率,满足生产的需要。

参考文献
1 薛源顺.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社,1997:67-80
2 曾林.一种钻车用齿轮端面孔的夹具设计[J].大众科技,2010,8:115

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