薄片工件車削夾具的設(shè)計(jì)

江 琰

江陰中等專業(yè)學(xué)校 江蘇江陰 214400

1 加工難點(diǎn)

在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中,經(jīng)常會(huì)遇到薄片工件的外圓車削加工,如圖1所示。這類工件的加工,主要難點(diǎn)在裝夾。這種薄片工件的厚度一般小于5 mm,中心處沒有任何孔可以作為定位支承進(jìn)行安裝,給實(shí)際車削加工帶來一定難度。

圖1 薄片工件

這類工件不使用專用夾具無法進(jìn)行加工,即使用企業(yè)中常用的帶止口臺(tái)階的卡爪,也無法對(duì)所要車削的薄片工件進(jìn)行加工。因?yàn)橛脦е箍谂_(tái)階的卡爪裝夾車削薄片工件外圓,需要兩面接刀車削,接刀車出的外圓不同軸,精度達(dá)不到要求。由于薄片工件中心處沒有任何孔,因此無法用芯棒來安裝進(jìn)行車削。此類工件注定在通用夾具,即三爪或四爪卡盤上無法裝夾。

針對(duì)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)任務(wù),筆者參閱相關(guān)工具書,專門設(shè)計(jì)并制作了薄片工件車削夾具。夾具采用組合式結(jié)構(gòu),左半部分借助通用三爪卡盤的卡爪端面作為定位基準(zhǔn)面,右半部分由夾具體、滾動(dòng)軸承、支承組合塊等組成。整個(gè)夾具采用軸向夾緊方式,簡單高效。

2 設(shè)計(jì)思路

由于薄片工件外徑加工精度要求較高,公差僅為0.05 mm,因此薄片工件的外圓只能采用一次裝夾的方法加工完成。工件的夾緊方式只能是軸向夾緊。

軸向夾緊力可以依靠尾座的頂緊力,為增大尾座頂緊時(shí)與工件的摩擦力,夾具與工件的支承采用面接觸。為保證摩擦力與支承力之和大于工件車削時(shí)的切削力,最大限度增大夾具與工件間的摩擦力,并最大限度擴(kuò)大夾具的使用范圍,支承塊的結(jié)構(gòu)采用組合式。根據(jù)薄片工件不同的直徑大小,選擇并組合可支承最大直徑的支承塊,這樣大大提高了夾具的裝夾可靠性。根據(jù)加工尺寸,選擇不同的支承塊進(jìn)行組合,擴(kuò)大夾具的加工范圍。

為保證薄片工件、夾具能跟隨卡盤一起旋轉(zhuǎn),在夾具的中心處配置了相應(yīng)規(guī)格的滾動(dòng)軸承。

為了提高組合支承塊的定位精度,支承塊間采用定位螺栓進(jìn)行定位裝配,并采用小間隙配合。

薄片工件車削夾具如圖2所示,主要由尾座錐柄、軸承、支承組合塊1、支承組合塊2、定位螺栓、擋圈組成。

圖2 薄片工件車削夾具

3 使用方法

圖3 薄片工件車削夾具裝夾

4 使用特點(diǎn)

(1) 操作簡單。薄片工件放置在卡爪與夾具中間,只需用劃針盤對(duì)工件毛坯外圓稍作校正,頂緊尾座,就可以進(jìn)行工件的車削。工件車削完成后,松開尾座,工件自然落下,節(jié)省了大量的工件裝夾時(shí)間。

(2) 加工效率成倍提高,加工精度高。采用此夾具車削薄片工件,外徑車削不用接刀,避免了接刀誤差,加工精度高,工件加工質(zhì)量有保證。

(3) 加工范圍廣。使用此夾具,可以加工任意尺寸并且中心處無任何孔徑的薄片工件,可車削外徑在80～400 mm范圍內(nèi)的薄片工件。

需要注意的是,采用此夾具,薄片工件的左端面與車床的三爪端面直接接觸頂緊,沒有設(shè)計(jì)專用的前置夾具。考慮到三爪的可調(diào)節(jié)性,加之簡便易用,最終決定將調(diào)節(jié)好位置的三爪面作為支承面,與工件左端面頂緊,進(jìn)行車削。這樣做效果明顯,降低了加工成本。

5 結(jié)束語

在生產(chǎn)中,巧妙借助已有的通用夾具中的部分結(jié)構(gòu)功能,針對(duì)薄片工件的加工特點(diǎn),設(shè)計(jì)制作了簡單可靠的薄片工件車削夾具,可以提高加工效率,穩(wěn)定加工精度,降低生產(chǎn)成本。

薄片工件的加工在機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到,對(duì)于一些中小企業(yè)而言,設(shè)計(jì)制作簡單易用的夾具是保證加工質(zhì)量的前提。通過筆者設(shè)計(jì)的采用軸向夾緊的薄片工件車削夾具,可以有效保證薄片工件的加工精度和生產(chǎn)效率,解決了企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)加工難題。