如圖1所示,,該零件材料為鋁合金2A12,,外形是圓弧,在圓弧面上有4個M5螺紋,,需要鉆4-φ4.2的螺紋底孔,,孔的軸線垂直于圓弧面。怎樣既快速又方便的加工這4個孔,,并保證位置精度是加工難題,。
1. 工藝分析
加工此零件,按照一般工藝方案分析有3種辦法:一是鉗工劃線,,劃出孔的位置,,按劃線位置鉆孔。但是由于零件鉆孔位置為圓弧面,,劃線難以保證孔的加工位置精度,,零件質(zhì)量難以保證。二是利用先進(jìn)加工設(shè)備——五軸數(shù)控機(jī)床加工,,這種方法簡單,容易操作,。但我公司五軸加工設(shè)備有限,,并且加工成本高,也不是最好的加工方案,。三是自制工裝,,利用簡易工裝夾具,,在普通鏜床上加工。這種方法不但成本低廉,,加工快速,,也能很好的保證加工精度,是比較好的選擇,。
2. 工裝設(shè)計(jì)
根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),,零件為圓弧面,外形不規(guī)則,,夾具設(shè)計(jì)兩種方案,。
(1)方案1是夾具體與零件內(nèi)側(cè)面匹配,夾具結(jié)構(gòu)如圖2所示,,主要由夾具體1,、固定套2、壓緊螺桿3組成,,線切割加工夾具體外形面與零件內(nèi)側(cè)面接觸配合,。壓緊螺釘通過固定套壓緊零件。
(2)方案2夾具體與零件外圓弧面配合,,夾具結(jié)構(gòu)如圖3所示,,夾具主要由夾具體1、壓緊螺桿2,、限位板3,、 固定螺桿4組成。數(shù)控車床加工夾具體內(nèi)徑φ32與零件圓弧面R16接觸配合,,兩者之間的配合間隙不大于0.02mm,,以保證加工孔的位置精度。利用限位板3,,定位零件,,用壓緊螺桿鎖緊零件。
通過實(shí)際加工零件,,方案1夾具加工的零件,,產(chǎn)品配合不好,螺紋孔位置出現(xiàn)偏差,,零件配合面間隙太大,,影響產(chǎn)品質(zhì)量。方案2夾具的設(shè)計(jì)和零件使用時裝配關(guān)系一致,,加工的零件精度更高,,定位準(zhǔn)確,配合精度高,,產(chǎn)品質(zhì)量良好,。并且容易裝拆零件,,方便快捷?;诖诉x用方案2夾具,。夾具體采用不銹鋼材料,這樣能減少工裝磨損帶來的誤差,,保證零件精度,,加工成批零件十分快捷。
加工夾具體時應(yīng)注意,,保證夾具體左側(cè)卡盤夾緊外圓與右側(cè)零件配合內(nèi)孔同軸度精度0.01mm,,保證夾具體定位零件端面E的位置精度,保證兩側(cè)限位板的對稱度精度良好,。
3. 使用方法
安裝夾具到機(jī)床上,,如圖3所示,先將夾具體1裝入自定心卡盤上,,A面為夾具定位固定面,,緊貼卡盤端面。將千分表固定在機(jī)床主軸上,,用千分表找正夾具體軸線B跳動不大于0.02mm,,然后再找夾具體端面C,保證端面C與軸線B垂直度不大于0.02mm,,夾緊,。安裝零件,零件端面緊靠夾具體E面定位,,兩側(cè)限位板4限制零件位置,,擰緊兩個壓緊螺桿2、固定零件,。
加工時,,校正工件兩側(cè)面,確定加工角度位置,,鏜床通過夾具體設(shè)計(jì)時和零件的位置關(guān)系,,輸入鉆孔坐標(biāo),鉆頭透過夾具體上的導(dǎo)向孔進(jìn)行鉆孔加工,,加工完成后,,松開壓緊螺桿,取出零件,,投影檢驗(yàn)首件孔的位置精度,,合格后批量加工。
4.結(jié)語
通過批量加工證明,,該夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單,,制造方便,裝夾零件快速,,調(diào)整靈活,,生產(chǎn)效率高,可重復(fù)利用,。加工過程中安全可靠,,能很好保證零件的加工精度,非常適合大批量生產(chǎn),,對類似零件有借鑒作用,。