山東康達集團有限公司 (煙臺 265701) 李 娜
我公司生產(chǎn)的一種汽車零件,2個φ2.5mm孔的對稱度要求0.04mm,此工件如果在鉆攻中心上用第四軸加工,對稱度很容易就能保證,但效率低、制造成本高。目前我公司采用鉆模在高速鉆床上加工,但夾具制造困難,且夾具的使用壽命低、制造費用高。為了節(jié)約成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量,我們設(shè)計了一種可快速調(diào)整孔對稱度的夾具,如圖1所示。

圖1
夾具組成如圖2所示,其中夾具體和調(diào)節(jié)軸是關(guān)鍵零件,其結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示。
夾具體是一長方形,中間加工出一和定位套配合的孔,在夾具體的另一面上,加工兩個與定位孔垂直的安裝調(diào)節(jié)軸的孔φ12mm,調(diào)節(jié)軸與夾具體小間隙配合。調(diào)節(jié)軸上的一端銑一小平面作為限位面,通過安裝在夾具體上的緊定螺釘,防止其在夾具體中轉(zhuǎn)動。定位套一端的法蘭盤與夾具體軸向定位并通過過盈配合安裝在夾具體內(nèi),工件裝入定位套后通過菱形定位銷與工件上已加工出的孔實現(xiàn)圓周定位。

圖2
在夾具體上裝有固定壓板的兩個螺栓,壓板中間有一螺孔與壓緊螺釘配合,壓緊螺釘一端裝有手柄,一端裝有壓塊,轉(zhuǎn)動手柄通過壓塊將工件壓緊。在定位套的圓周對稱位置加工兩個直徑大于鉆套2mm的孔,使鉆套在調(diào)整位置時可以相對定位套自由地移動。調(diào)整軸長度小于夾具體長度1mm,即調(diào)整軸兩端與夾具體端面各有0.5 mm的間隙,通過墊與螺釘達到調(diào)整軸與夾具體相對運動的目的。

圖3 夾具體

圖4 調(diào)節(jié)軸
調(diào)節(jié)軸和夾具體兩個零件按設(shè)計加工成后(凹型槽不加工出),將調(diào)節(jié)軸、夾具體按設(shè)計要求安裝到一起,調(diào)整好二者相互位置,用安裝在夾具體上的緊定螺釘將調(diào)節(jié)軸固定,注意調(diào)整軸上的限位面與緊定螺釘孔軸線要垂直。然后一起加工調(diào)節(jié)軸和夾具體上的A處凹槽。槽的底面要保證與固定套中心線平行(加工前找正保證)。此時最好同時將夾具體的原來平面加工一刀,作為銑另一面的工藝基準(zhǔn)。用同樣的方法加工另一側(cè),保證兩面有較高的平行度。
然后使用坐標(biāo)鏜床加工鉆套孔。首先以定位套孔、定位套端面為基準(zhǔn)找正,鉆、鏜、鉸φ7mm鉆套孔,保證鉆套孔到定位端面的距離17.5mm±0.02mm以及鉆套孔對定位套中心線的對稱度,然后將夾具體翻轉(zhuǎn)180°后,用同樣的方法找正加工另一側(cè)鉆套孔。
由于機床的精度、鉆套的幾何誤差以及兩側(cè)孔為兩次定位加工等原因,將鉆套安裝到鉆模體中后,鉆套孔軸線相對于定位套孔軸線的對稱度很可能超過0.015mm,造成工件上加工出的孔的對稱度超差,需要對夾具進行調(diào)整,調(diào)整的步驟是:通過旋轉(zhuǎn)夾具體左右兩側(cè)內(nèi)六角頭螺釘推動(或拉動)調(diào)節(jié)軸在夾具體φ12mm孔中移動,改變鉆套中心和定位套中心線的相對位置,從而達到加工出的零件上孔的對稱度滿足設(shè)計要求。調(diào)整完畢后,旋轉(zhuǎn)兩端內(nèi)六角頭緊定螺釘將調(diào)節(jié)軸固定。由于調(diào)整量是微量的,所以在調(diào)整時要借助千分表控制調(diào)整量。調(diào)整好鎖緊時容易破壞調(diào)整后的正確狀態(tài),所以千分表直到鎖緊后,確認調(diào)整正確后方可拆除。再用同樣方法調(diào)整另一側(cè)鉆套孔的位置,直至滿足要求。
將工件按圖2所示裝入夾具定位套中,旋轉(zhuǎn)工件使其一側(cè)孔套入菱形銷(限制工件旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)圓周方向定位),翻轉(zhuǎn)壓板,然后旋轉(zhuǎn)手柄通過壓塊將工件夾緊,加工一側(cè)孔,然后將夾具翻轉(zhuǎn)180°后加工另一側(cè)孔,加工完畢后,反向旋轉(zhuǎn)手柄松開壓頭,卸下工件。夾具使用過程中由于鉆套磨損等其他原因造成工件對稱度超差時,可以通過調(diào)整調(diào)節(jié)軸與墊的間隙來保證工件上孔的對稱度要求。
(1)操作簡單、效率高,只需用普通鉆床就可以達到加工精度,不需用昂貴的加工中心,制造成本低。
(2)夾具制造簡單,費用低,有效避免了鉆套孔鏜偏或磨損造成整套夾具報廢的損失。
(3)現(xiàn)場使用、調(diào)整方便,操作工人容易掌握,加工質(zhì)量穩(wěn)定。