2017年5月31日

加工中心夾具設計

(1)實現快速裝卸工件以保證批量生產效率的設計要點考慮到客戶已將凸輪的外圓和內孔加工完成，只需加工凸輪槽而已。因此，裝夾方案可擬定為用已加工好的內孔為定位基準，在內孔配置一帶臺階的實體心軸，再將套裝工件的心軸裝夾在車削中心的卡盤上。由于現有車削中心采用的是液壓卡盤，它沒有可固定卡盤的孔，因此在心軸上設計了一個通孔結構，以在裝卸凸輪時可往心軸的孔中插人一銷固定住卡盤，實現快速松緊螺母。另外，為實現快速裝卸工件，鎖緊螺母的外徑要小于凸輪的內孔直徑，同時將墊圈設計成開口的形式。設計的帶臺階的實體心軸如圖2所示。 (2)解決二次裝夾的重復定位問題的設計要點為保證粗精加工凸輪時都是從同一個位置開始下刀加工中心凸輪槽，解決工件二次裝夾的重復定位問題，考慮采用鍵配合的方式進行定位。但在凸輪上增設鍵槽，會否影響該凸輪的正常使用?與客戶商討的結果是可以在凸輪端面上增設鍵槽。于是在圖2所示夾具的端面1上增設了鍵，但若將該鍵的兩側設計成平面，與凸輪上的鍵槽所形成配合間隙就會影響工件的尺寸精度和表面質量;若將鍵配合設計成過盈配合，則不方便裝卸凸輪，影響加工效率。考慮到小錐面配合有自定心的作用，能消除配合間隙，因此將夾具上的鍵的兩側設計成了小錐面，如圖3所示。由于圖2中的心軸夾具的端面I是夾具的定位基面，為保證工件在夾具中的準確定位，在裝夾工件時必須保證端面1與凸輪的端面緊密接觸。如果將鍵設計成死鍵，則鍵槽深度方向的加工誤差會影響兩個端面的接觸情況，因此增設了彈簧頂出機構，使心軸上的小錐面鍵與凸輪的鍵形成活動配合，消除鍵槽深度方向的加工誤差對凸輪的影響。另外，為安裝彈簧和小錐面鍵，增設了一個套零件，它與圖2中的心軸夾具的外圓2形成過盈配合。(3)改善用心軸定位引起重復定位誤差對加工中心精度影響的措施由于凸輪的端面與凸輪內孔的軸線有垂直度誤差，夾緊時，心軸會發生變形，影響加工精度。為此在心軸的軸肩處增設端面槽的結構，以減小心軸臺階面與工件的接觸面積，如圖4所示。最終凸輪夾具的裝配圖如圖5所示。

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