高低档拨叉零件机械加工工艺规程及铣叉脚内侧面夹具设计【含CAD高清图纸和文档】.rar

数控车薄片件夹具及加工 李宏 (广东机电职业技术学院广东广州 510515) 摘要:本文就薄片工件在加工中存在的装夹、车刘方法、面表高光.及车刀选择的技术问 越，就自己在实际加工中的夹具设计，加工方法及刁其选择解决问题方面，作一叙述。 关健词:数拉车床;薄片件;夹具; 加工;刀具 引言 利用数控车床加工薄片零件，因装夹问题经常需要设计加工夹具及根据图纸要求选择 合理的刀具。如(图一)所示，材料为防锈铝合金(LFS)，外径 8100 毫米，内径 a34 毫米.片 厚仅 4 毫米。为音箱装饰圈， 技术要求:(1)R4 的圆弧面、内孔及斜口位高光; (2)表面无刮伤和毛刺; (3)其它面喷 细砂氧化香槟金色。 工件的毛坯尺寸，厚度 4.5 毫米，中间有一直径为 32 毫米的孔，外径为 102 毫米，在 半径 44 毫米处均布 4 个直径 4.5 毫米的孔的薄圈，用冲床一次冲出。 2.难度分析及工艺流程分析 2.1 从零件图样要求及材料来看，主要因为是薄片零件，其厚度仅有 4 毫米，材料为铝 合金，硬度不高，并且批量较大，既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度，又要考虑 装夹方便、可靠、并且不能损伤表面，因此关键是解决零件的定位装夹问题。 2.2 根据零件图样，经过工艺分析后，制定出以下加工工艺流程: 2.2.1 冲床下料 2.2.2 铣床铣 R4 的圈弧深为 2 毫米 2.2.3 数控车床车平一侧端面控制厚度 4 毫米 2.2.4 表面喷细砂氧化香槟金色 2.2.5 数控车床车 R4 弧面和直径 88 毫米的外圆 2.2.6 数控车床惶内孔直径 34 毫米和孔口直径 39 毫米斜口位。 从上述工艺流程来看，在第 S 步加工时，如用一般三爪撑着内孔的装夹方法来加工， 因为材料较薄，车削受力点与加紧力作用点相对较远，刚性不足，引起让刀和展动，而造 成 R4 的圆弧及直径 88 毫米处外圆的表面达不到要求。在第 6 步加工时，因为以加工了 R4 的圆弧面，表面不允许划伤，不可以再装夹了，就算可以装夹也会因为刚性不足的原因 造成内孔和斜口位表面达不到要求。因此在这两步加工工序中要考虑如何装夹定位的问题。 3.夹其设计 如何保证零件定位准确、装夹方便和加紧可靠呢?根据运动学可知，刚体在空间的任何 运动都可看成是相对于三个互相垂直的坐标平面，共有六种运动合成。这六种运动的可能 性称为六个自由度·要使工件在空间处于相对固定不变的位里，就必须限制六个自由度。 限制的方法，用相当于六个支承点的定位元件与工件定位基准面接触来限制。我根据工艺 流程的分析经过一番考虑.决定该工件采用一面两销的定位方案，因一面两销定位具有支承 面大，支承钢度好，定位精度高，装卸工件方便等优点，夹具体平面为第一定位基准，限 制了工件的三个自由度;圆销为第二定位基准，限制了工件的两个自由度; 另一个根据六点 定位原理，在实际中我设计了如(图二) 所示夹具。 3.1 夹具结构(图二)在第 5 步用数控车床车 R4 弧面和直径 BS 毫米的外回时.设计了如 (图二)所示的夹具 : 3.1.1 件 1 为夹具主体，材料为 A3 钢板.最大直径为 I00 赶米的台阶型工件; 3.1.2 件 2 为定位销，材料为 45 号钢，直径为 4.45 毫米，4 个定位销圆周均布，刚好与薄片工件上 的 4 个直径 4.5 毫米的孔对应配合，使工件在夹具中定位及传递切削力; 3.1.3 件 4,5,6 为改装特制后的压板组合休，其中件 4 为软胶板，直径 80 毫米，厚度 3 毫米，件 5 用 A3 钢板制成，直径 80 毫米，厚度 l2 毫米，件 6 为活动顶尖，件 4 与件 5 用 强力猫结剂粘合，然后在与件 6 的活动顶尖头联接并在联接处焊接固定。 3.2 零件定位装夹方法及原理(图二) 件 1 夹持在数控车床的三爪卡盘上 .台阶处靠卡爪， 用百分表打表校正夹具体的外圆及端面，本夹具体以右端面为基准定位，限制了三个自由 度;工件 3 的 4 个直径 4.5 毫米的孔与夹具体上的 4 个定位销对正套人，一个定位销限制了 两个自由度，对称的一个定位销限制另一自由度，另两个定位销重复限制了两个自由度， 从六点定位原理来看，以上定位出现了重复定位，但因为工件上的各定位孔和夹具定位销 的中心距精度很高，为了提高定位支承的稳定性，采用了一面四销定位，通过实践加工证 明，这样的 重复定位可以相容。工件在夹具中定位后一般应加紧，使工件在加工过程中保持已获得的 定位不被破坏，本夹具通过压板压峨(尾座). 使工件 3 得到较好的定位和夹紧。 3.3 夹具结构在第 6 步用数控车床车内孔直径 34 毫米和孔口直径 39 毫米斜口位时，设 计了夹具: 3.3.1 件 I 为夹具的主体，用 A3 钢板制成，最大直径为 200 毫米，厚度为 20 毫米的圆 饼型工件，右端面有一直径 36 毫米，深为 7 毫米的孔(零件在惶孔时以便镇孔刀可以徨通 孔).左端面有一直径 170 毫米，深为 IO 毫米的孔(可用正爪撑夹); 3.3.2 件 6 为定位销，材料为 45 号钢，直径为 4.45 毫米，4 个定位销圆周均布; 3.3.3 件 4 为软胶板，外回直径 88 毫米.内孔直径劝毫米，厚度 1 毫米，件 5 为压板， 用 A3 钢板制成，最大直径为 170 毫米，厚度为 12 毫米，中间有一锥孔，小端直径 40 毫 米，大端直径 70 毫米左右.件 4 与件 5 用强力猫结剂粘合; 3.3.4 件 3 为螺丝(对称两个 )中心距 120 毫米，用于件 1 夹具主体与件 5 压板的联接。 3.4 零件定位装夹方法及原理件 1 夹具主体在数控车床的三卡盘上用反爪夹持，靠卡爪 台阶处，用百分表打表校正夹具体的外圈及端面.本夹具体以右端面为基准定位，限制了三 个自由度;工件 2 的 4 个直径 4.5 毫米的孔与夹具体上的 4 个定位销对正套人，一个定位销 限制了两个自由度，对称的一个定位销限制另一自由度，另两个定位销重复限制了两个自 由度，从六点定位原理来看.以上定位出现了重复定位，但因为工件上的各定位孔和夹具定 位销的中心距精度很高，为了提高定位支承的稳定性，采用了一面四销定位，通过实践加 工证明，这样的重复定位可以相容。工件在夹具中定位后一般应加紧，使工件在加工过程 中保持已获得的定位不被破坏，本夹具通过螺丝将压板连接夹具主体，用压板压紧，使工 件 2 得到较好的定位和夹紧。 4.实际操作 4.1 切削用盘及走刀路线选择 4.1.1 外圆粗车时，主轴转速每分钟 1100-1200 转，进给速度 F200-F350，反偏刀横装 与刀架上，采用横向走刀一次加工完成，留梢车余量 0.1-0.2 毫米。 4.1.2 外圆精车时，主轴转速每分钟 1100-1200 转，为取得较好的表面粗糙度选用较低 的进给速度 F30-F45，采用纵向走刀一次加工完成。 4.1.3 内孔及斜口粗车时，主轴转速每分钟 1100-1200 转，进给速度 F200-F350,采用横 向走刀由里向外一次加工完成.留精车余量 0.1-0.2 毫米。 4_1.4 内孔及料口精车时.主轴转速每分钟 1100-12