[01567230]薄壁零件内涨式夹具

1、成果研究背景 课题小组成员在茂名重力石化机械制造有限公司加工一毛坏尺寸为Φ74×64铜制薄壁滑动套筒工作中发现,该薄壁滑动套筒的车削加工主要难点为薄壁滑动套筒车削加工的同轴度要求及形状要求。由于工件长度较短,采用普通夹具方法是先加工好毛坯件内孔后,再加工外圆,然后进行切断,会造成原材料的大量浪费。 2、成果内容简介 该夹具通过法兰盘与车床夹盘头部联接。利用气缸控制芯轴左右移动,当工件装上后,气缸带动芯轴向左移动,五个夹爪在活动压块及固定压块的斜面作用下沿夹爪固定轨道向外运动,涨紧内孔,准确夹持工件;当工件加工完毕,气缸控制芯轴向右运动,夹爪向着轴心方向运动,从而松开工件。开始工作时,先加工出左边内孔及左端面,作为基准面,与夹具安装基准法兰贴紧,以精加工好的内孔轴心为定位基准轴,用此内涨夹具夹持内孔进行加工。 在控制其运动的芯轴上设计出5个6±5度的斜面,呈间隔72度对称分布,以便更好配合夹爪伸缩运动。为保证夹爪伸缩时的尺寸一致,用铣刀加工这五个斜面时必须保证在任一截面上,五个槽至芯轴外圆所要求的尺寸公差为±0.02 mm。夹爪设计成矩形块状,安装时将芯轴插入本体,放置矩形夹爪,与传统的内涨夹具比较,加工性及装配性都方便了许多。由于工件和夹具一起随着主轴旋转,工件除受切削力作用外,还受到离心力作用,故要求夹紧装置产生的夹紧力足够。在该夹具设计中特意将夹爪设计成长方形块状,为安装夹爪顶圈,设计的较工件短20mm,为保证比足够的接触长度,夹爪长度为40mm ,在夹爪上设计四道沟槽,安装时用弹簧钢圈扎住,这样设计既增大夹爪表面与工件接触表面之间的摩擦系数,从而增大夹持力,又方便更换工件时不会发生夹爪掉落情况。由于夹爪和工件的接触长度较大,极大地提高了工件的整体刚度,通过实验证明此夹具各个自由度的控制力完全符合加工要求。由于该夹具是夹爪和轴心的两个斜面的配合,可以在一定的内径范围内调整,设计可调整的范围为半径35±5mm,因此该夹具使用较为灵活,通过改变芯轴内径还可以适应幅度较大的变化,充分改善了工件的长度的受力情况,而且单人就可将其安装到位,在工作中可连续操作,避免了每个工件加工完后,要重新安装、对刀的情况,大大提高了生产效率。 3、成果应用情况 通过实际加工生产,该零件的加工工艺、夹具设计、刀具、加工程序合理有效,解决了在车床上加工薄壁零件时工件变形问题,通过设计的专用内涨式夹具,为操作工人节省了安放工件的时间,产品质量稳定可靠,零件符合图纸的技术要求,降低了废品率,在生产中得到了各方的好评。