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目前垂直螺孔加工专用工装的设计

发布时间:2021-07-11 18:37:00 阅读: 来源:石英厂家
目前垂直螺孔加工专用工装的设计

垂直螺孔加工专用工装的设计

在机械加工和维修过程中,常常会遇到在圆柱体上加工垂直螺孔的工件。如图1所示:批量加工1000套梯形螺母,其加工难点是垂直螺孔的轴线对工件外圆的对称度不大于0.05 mm、垂直度不大于0.05 mm、距离工件端而的尺寸。公差要求为为±0.05 mm的高形位公差精度要求。该类工件常规的加工办法是先加工好外圆,然后通过划线,在车床上用四爪卡盘找止螺孔轴线,再加工螺纹。显然这种找正办法是比较困难的,特别是各部位形位公差精度要求比较高,通过划线是难以达到所要求的高形位公差精度,尤其在大批量生产时,效率低,成本高。由于数控车床不能。次装夹把工件加工出来,也存在着多次装夹的重复定位的精度误差,针对上述问题,提出了利用专用工装进行加工垂直螺孔的解决方法。

1、工装的设计

如图2所示是加工高形位公差精度要求垂直螺孔的专用工装。该工装的技术核心是:在保证工装底座和V形块的形位公差精度的基础上,V形块对工件进行轴心线定位;定位销和雎紧螺母对工件进行轴向定位;夹具夹紧工件。以此保证工件的加工精度,并提高生产效率。

该工装有下列优点:

(1)稳定地保证工件的加工精度。工件垂直螺孔的形位公差精度,刚工件相对于刀具及机床的位置由工装保证。

(2)提高劳动生产率方便、快速、操作工人无须校正工件,可显著地减少辅助工时,工件在工装中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高了劳动生产率。

(3)降低成本。该工装可在普通车床或经济型数控车床上使用,无须添置高精度机床;在批量生产中,工件批量愈大,所取得的经济效益愈显著。

2、工装的制造

工装的关键零部件是图2中的V形块和工装底座,其制造精度是该工装能否保证工件形位公差精度要求的关键。

(1 ) V形块的制造工艺

图一样也属于高端机了3是V形块的零件图。该零件的加工难点是90°夹角的V形面与φ32孔之间的形位公差要求。对此,必须采用非常规加工工艺。

图4是V形块加工工艺的示意图。在完成V形块φ32孔、底面、两侧面的精加工后,将V形块固定在回转工作台上。之前必须利用谢谢浏览!回转工作台的中心孔与V形块的φ32孔精确定位,误差必须在0.005 mm范围内。将回转工作台安装在45°斜铁上,利用千分表校正斜铁与磨床工作台导轨的平行后,再将斜铁固定在磨床工作台上,然后旋转回转工作台,利用千分表校正V形块侧面与磨床工作台导轨的平行后,最后固定回转工作台,这样才可以磨削一个V形面。在完成该而的磨削工作后,180°旋转回转工作台,再次用千分表校正另一边V形块的侧面与磨床工作台导轨的平行,固定回转工作台后,可以磨削另一边V形面。

上述加工工艺可以保证V形块90度夹角的V形面与φ32孔之间的形位公差要求。

(2)工装底座的制造要求

图 5是工装底座的零件图。工装底座的制造,可采用常规加工工艺。但要强调:φ32凸台与

φ170的平面、外圆和莫氏6号锥度的外圆,必须保证其同轴度的要求。

(3)工装的安装

该工装的安装是常规工艺。但在完成安装后必须以φl70的平而为基准,对V形块项而进行平行度的检测。如误差超过0.005mm范围,必须重新安装。

3、工装的装夹与校正

图 6是工装的装夹与校正示意图。首先拆除车床上的卡盘,将工装莫氏6号锥度的外圆装夹到具有标准精度车床的土轴锥孔半,用M20拉杆把工装固定在土轴上。于动旋转土轴,检测千分表位置1、2,其跳动读数应在0.005 mm范围内。然后移动车床的中拖板,并微调旋转主轴,校正千分表位置3的V形块侧面,在确定该千分表的跳动读数在0.01 113113范围内后,不得冉旋转主轴。移动车床的中拖板,校核千分表位置4、5的V形块V形面,其跳动读数在0.01 5、 JG/T 24⑵000 合成树脂乳液砂壁状建筑涂料113113范内。最后180°旋转主轴,再次校正千分表位置3的V形块的另一侧面,重复校核千分表位置4、5的V形块V形面,如发现其跳动读数超出0.0 1 113113范围,该工装必须返工。

在完成校正、校核工装后,将标棒装入V形块φ22孔中。调整可调定位销(见图2),用量块进行测量,使其端点到V形块φ22孔中心线的距离为40+0.01mm。

最后,安装上夹具、工件,进行试车。

4、工件的加工精度分析

(1)工件T20×4—6H垂直螺孔轴线对φ35外圆对称度要求为0.05 mm,垂直度要求为0.05mm,而工装累计误差影响如下:

①定位误差ΔD。V形块具有对中性,能使工件的定位基准总处在V形块曲限位而的对称平面内。因为工件的圆柱度要求为0.01 mm,其最大偏心误差为0.005 mm,故工件对于工装的最大

定位误差为0.005 mm。

②工装看客户怎样说制造误差ΔJ。工装V形块的曲限位面对φ32定位孔的对称度允许误差为0.005mm;φ32定位孔和工装底座φ32凸台的加工最大误差同为0.01mm。故工装的制造累计最大误差为0.025 mm。

③工装的安装误差ΔA。将工装的安装最大误差限定在0.01mm。

④加工误差ΔG。车床的加工误差,如车床主轴上安装夹具基准与土轴回转轴线间的误差,主轴的径向跳动,车床拖板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度,夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。

综合上述定位误差ΔD、工装制造误差Ⅳ、工装的安装误差M、加工误差ΔG,可得工装夹具的累计最大误差∑Δ:

精度储备Jc=(0.05—0.032)=0.0 1 8mm

(2)工件T20×4—6H垂直螺孔轴线对工件端面距离的尺寸。要求为40±0.05 mm,而工装累计误

差影响如下:

①定位误差ΔD。由于采用标棒装入V形块φ22,用量块进行测量,调整可调定位销,要求使其端点到V形块φ22孔中心线的距离为40±0.0 1mm,故工件对于工条件下装的最大定位误差应为0.01mm。

②工装制造误差Ⅳ。工装V形块φ22孔对φ32定位孔的圆柱度的最大误差为“在1些高级超市中出售的环保布购物袋0.005 mm;φ32定位孔和工装底座曲32凸台的加工最大误差同为0.005 mm,即轴孔最大误差为0.01mm;工装φ170外圆对于庐32凸台的加工最大误差同为0.01mm。故工装的制造累计最大误差为O.025 mm。

③工装的安装误差ΔA。将工装的安装最大误差限定0.01 mm。

④加工误差ΔG。同理:ΔG=0.05/3=0.016mm

综合上述定位误差ΔD、工装制造误差Ⅳ、工装的安装误差ΔA、加工误差ΔG,可得工装夹具的累计最大误差∑Δ:

精度储备Jc=(0.05—0.033)=0.01 7 mm

根据以上分析,该工件的加工办法是可取的。

5、试车工件测量

试车三件工件后,制作了一条长度为50mm的T20×4—6g标准螺栓,以作为校验棒。将校验棒逐个安装在工件上,经投影仪测量,实测尺寸。如表1所示。

试车工件的检测结果表明,在该工装上加工的工件,其T20×4—6H垂直螺孔轴线对φ35外圆的对称度不大于0.028mm,垂直度不大于0.035mm,垂直螺孔距端而的距离的最大误差为±0.037 mm,完全满足了该工件的加工精度要求。

6、结语

本设计的专用装置已在批量生产中得到应用。实际应用表明,该装置精度稳定,可以满足较高精度零件的加工要求;使用该装置大大减少了加工工件所需的辅助时间,有效地提高了零件的加工效率,降低了成本,取得了良好的经济效益。

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