鏜床加工蝸輪蝸桿箱的夾具設計

□ 王 衛(wèi)

泰安航天特種車有限公司 山東泰安 271000

1 設計背景

鏜床是一種用鏜刀鏜削帶有孔及孔系箱體、焊合類零件的加工機床。一般用鏜床加工的零件孔徑尺寸較大,精度及孔間距離要求較高,且孔和孔系的軸線有嚴格的同軸度、垂直度、平行度要求。在鏜床上使用不同的刀具,可以完成零件的鉆削、銑削,以及加工外圓和端面等工序。筆者單位在加工中使用到的鏜床為TPX6111B/2臥式鏜床,工作臺尺寸為1 100 mm×960 mm,主軸最大行程為600 mm,適合加工大型箱體。在加工小型箱體時,需多次裝夾。為提高生產(chǎn)效率及加工精度,設計了夾具,使蝸輪蝸桿箱在夾具上能一次裝夾進行鏜床加工,保證零件的加工精度。

2 加工精度要求

3 加工方法

通過觀察蝸輪蝸桿箱的結構,結合鏜床的結構特點,設計出夾具。將蝸輪蝸桿箱安裝在夾具上進行加工,裝夾方式如圖2所示。

夾具主要由底座、轉臺、定位插銷組成。底座用四個螺栓固定在鏜床的工作臺上,然后用芯軸將轉臺和底座連接到一起。在轉臺和底座上有四組孔,保證轉臺為90°分度。轉臺旋轉90°后插入定位插銷,然后用兩組螺栓將轉臺和底座緊固。蝸輪蝸桿箱裝夾在轉臺上,用兩組定位螺桿將蝸輪蝸桿箱定位后,壓緊蝸輪蝸桿箱開始加工。

這一夾具的優(yōu)點是能夠實現(xiàn)鏜床工作臺小型化的轉變。一般在鏜床上加工小型箱體類零件需要二次裝夾,或者將機床主軸延伸至加工端面。二次裝夾時,需反復校準加工面,工作效率低。主軸延伸會降低主軸剛性,使加工面的精度不易保證。無論采取哪種方式,都會對零件加工精度產(chǎn)生影響。采用所設計的夾具加工蝸輪蝸桿箱時,只需要旋轉工裝轉臺,并不需要對蝸輪蝸桿箱重復裝夾,也不需要延伸機床主軸過長,保證主軸加工蝸輪蝸桿箱時的剛性,減小零件二次裝夾引起的裝夾誤差。通過轉臺的回轉功能,也能保證蝸輪蝸桿箱的形位公差。

▲圖1 蝸輪蝸桿箱

▲圖2 裝夾方式

采用所設計的夾具加工蝸輪蝸桿箱時,形位公差見表1,尺寸公差見表2。

表1 形位公差

表2 尺寸公差 mm

采用所設計的夾具加工得到的蝸輪蝸桿箱,主要加工孔的形位公差及尺寸公差都能滿足圖紙要求,并且采用夾具裝夾時,不需要二次裝夾,生產(chǎn)效率提高了20%以上,進而為蝸輪蝸桿箱的批量生產(chǎn)打下了堅實的基礎。

4 結束語

通過加工蝸輪蝸桿箱,發(fā)現(xiàn)在鏜床上加工小型箱體類零件需要多次裝夾,生產(chǎn)效率低。為減少裝夾次數(shù),設計了夾具進行加工。將夾具裝夾在機床工作臺上,然后將蝸輪蝸桿箱裝夾在轉臺上,一次裝夾,通過夾具上的轉臺,就能完成蝸輪蝸桿箱四個面的加工部分,并且加工精度能夠得到保證,生產(chǎn)效率提高20%,滿足批量生產(chǎn)的要求。所設計的夾具可以延伸到其它零件的加工中,改變轉臺的結構來裝夾不同的零件。