零件组的工艺性分析
图1 所示是行星传动减速机的齿座复合零件图,其主要尺寸及形位公差要求见标注.
该零件上F 面的孔系4 - M6 是用来夹紧电机的,对电机安装止口有尺寸要求,并均匀分布且对称于C *C 的方台. G面的孔系4 - ª9 是用来安装减速机的,2 - M8 是起盖螺钉孔, G 面孔系除满足尺寸要求,且分布均匀外,相对于F 面的孔系来说,两孔系坐标相差45°. 我们根据企业现有的设备负荷情况,基于降低操作者劳动量、减低夹具磨损、延长使用寿命的宗旨. 决定利用台钻在夹具上完成对零件上整个孔系中孔的点窝工序,它的后道工序安排在摇臂钻床或立式钻床上进行.
图2
夹具结构简介
本夹具要求一次装夹好工件后,通过上、下钻模板的相对翻转实现对减速机齿座全部孔如图2 所示.在工件利用此夹具加工之前的要求:除了图1中F 面的4 - M6 和G 面4 - ª9 ,2 - M8 螺孔外其余均已加工好. 使用前要根据被加工工件的图纸要求,调整可调滑块09 、14 ,偏心轴套24 ,更换上,下定位盘,加工时,先将工件按图2所示放置在夹具上,利用G 面, ªA H7 孔为定位基准,限制了零件X 、Y、Z方向移动, X 与Y方向转动5 个自由度,止转定位机构12 限制了工件沿角度定位轴的转动自由度,至此零件的6 个自由度完全被6 个定位点所限制,零件在夹具中有唯一确定的位置. 一端制有螺纹的角度定位心轴06 ,垫圈04 压紧螺母05 组成了工件的夹紧装置,松开或旋紧螺母05 ,取下夹具上垫圈04 和上钻模板01 ,即能完成对工件的快速装夹.经实践验证,这种成组夹具的分度误差小,尺寸精度高,能实现一次装夹完成工件全部孔系的加工.
主要部件的设计
偏心钻套的设计
偏心钻套是指内外圆的中心线是不重合的钻套. 如图3 所示,钻套外圆的中心线1 与内圆的中心线2 距离为δ(图中所示为钻套在垂直方向上的极限位置,即中心线1 与中心线2 在竖直方向上的距离恰为最大距离δ) . 这样,当钻套以外圆的中心线1为轴转动时,中心线2 相应的以δ为半径转动,这样就实现了钻套内圆在垂直方向上的位置移动,移动的最大距离为2δ. 偏心钻套与相邻钻套孔的中心线在ªB 直径上的弧长为ªB 变化时,弧长随之变化,偏心钻套是为满足弧长的变化而设计的.
钻模可调滑块机构的设计
该机构主要由钻模可调滑块、固定钻套、紧固螺钉、钻模滑块压板、专用量块、上钻模板90°V 型导轨组成,其简图见图2. 安装钻套的滑块设计为可调节式,用以满足零件组中孔系中心距的尺寸变化.量块尺寸: L2 =ªB2- L3 - L1可调滑块在V 形架上定位. 如不考虑V 形架的制造误差,则滑块定位基准在V 形架的对称面上,因此,滑块中心线在水平方向上的基准位移误差为零. 本机构采用高精度V 型导轨导向设计就是基于它的导向精度高,以提高分度精度.V 形架夹角过大时,将引起滑块定位不稳定,导向性降低,故采用90°角V 形架[5 ] . 因孔距精度较高,为提高直线分度精度,采用量块6 分度. 机构工作过程为:在钻模板和滑块的P、K 面间塞入尺寸为A 的专用量块,保持紧密接触,拧紧紧固螺钉通过压板固紧可调滑块. 可调滑块V 型面的加工、安装误差对孔系分度精度、钻套使用寿命有很大影响.
夹具设计、调试技术要求
(1) 定位盘与钻模板的定位精度要高,它们之间采用凸凹四方定位, 配合面间采用间隙配合
( H7/ h6) ,定位盘凸台外圆中心线与它内凹台阶中心线相对于定位盘中心孔同轴度有较高要求.
(2) V 形导轨工作面半角45°对称度允差4′,导轨工作面对A 面间45°夹角允差5′;
(3) 定位误差Δ定,以壳体中心孔ªA H7mm 作为定位基准,零件组中ªA 最大尺寸ª95 + 0. 0350 ,可
换定位盘A 面与定位基准选用间隙配合H7/ g6 ,可换定位盘A 面的尺寸公差ª95 - 0. 012- 0. 034 为由于工序基准与定位基准重合,所以Δjb = 0 ,定位副间只存在Δjw ,故Δdw = 0. 035 + 0. 034 + 0. 069mm.
(4) 可调滑块V 型面的对称面与水平基准面间的垂直度误差会加速钻套磨损,影响其耐用度.
结 语
用该夹具对成组零件组壳体类零件的批量生产,验证其各检验项目均达到图纸设计要求. 该成组夹具调整准确可靠,加工质量稳定,且很好地利用台钻、摇臂钻床分配工序,降低了操作者的劳动强度.用对套筒类零件组轴向孔系的加工具有一定的参考借鉴作用.
参考文献:
[1]. Gerhard Buurman, Thomas Held,多品种技术研究编码规则[j]. 成组技术与生产现代化卷. 22号 4,2005
[2]. Klaus Spechtenhauser，Angelus Eisinger,研究数控编程技术小组初探[j]. 机电元件研究dec12005vol125no14.