薄壁殼體工藝難點(diǎn)解決——四工位翻轉(zhuǎn)夾具
電動(dòng)機(jī)座殼體零件使用傳統(tǒng)虎鉗裝夾難以保證技術(shù)要求,使用氣動(dòng)翻轉(zhuǎn)夾具,一次能同時(shí)裝夾四個(gè)工件,滿足正面與底面同心度要求,同時(shí)減少定位誤差。這種多工位翻轉(zhuǎn)夾具的設(shè)計(jì)思路如下:

圖1 鑄鋁電動(dòng)機(jī)座殼體
PART 01 工藝分析
零件為異性多面體,加工面兩兩成90°關(guān)系,在沒(méi)有五軸的情況下,考慮在三軸上設(shè)計(jì)氣動(dòng)翻轉(zhuǎn)夾具。
工序1,在另一加工中心上采用虎鉗裝夾,并且在加工過(guò)程中預(yù)加工A、B兩處,作為后期加工的工藝定位銷(這兩處對(duì)其產(chǎn)品性能及外觀無(wú)影響)。

圖2 底面3D(工序1)
工序2和工序3(見(jiàn)圖3和圖4),在氣動(dòng)翻轉(zhuǎn)夾具上同時(shí)裝夾完成。

圖3 上面3D(工序2)

圖4 螺紋面3D(工序3)
PART 02 夾具設(shè)計(jì)原理
按常規(guī)加工,在完成工序2和工序3時(shí),需經(jīng)2次裝夾才能完成。氣動(dòng)翻轉(zhuǎn)夾具能同時(shí)加工四個(gè)零件,主要由底板、活動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)支承軸、支承板、V型導(dǎo)向限位支承塊、翻轉(zhuǎn)用氣缸和轉(zhuǎn)向壓緊用氣缸組成。

圖5 夾具本體
PART 03 夾緊裝置設(shè)計(jì)
3.1 V型導(dǎo)向限位支承塊設(shè)計(jì)
左、右2組共4件V型導(dǎo)向限位支承塊組件,能夠?qū)崿F(xiàn)雙向定位水平狀態(tài)及垂直狀態(tài)的位置限制,還可以起到輔助支承力的作用,提高其活動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)的剛度,并對(duì)翻轉(zhuǎn)用氣缸起到行程限位的作用。

圖6 V型導(dǎo)向限位支承塊
3.2翻轉(zhuǎn)用氣缸設(shè)計(jì)
將翻轉(zhuǎn)用氣缸運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心下部,除了均衡推力外作為附加的支承保持活動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)的剛度,同時(shí)節(jié)省工作空間及收縮不必要的加工避空。

圖7 翻轉(zhuǎn)用氣缸位置圖
3.3 轉(zhuǎn)向壓緊氣缸設(shè)計(jì)
零件采用一面兩銷定位裝夾在活動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,并通過(guò)轉(zhuǎn)向壓緊氣缸一次同時(shí)完成4個(gè)工件的夾緊。裝拆工件時(shí),上、下2面共10個(gè)轉(zhuǎn)向壓緊氣缸同時(shí)將壓塊提升或下壓,這樣就有取件的空間,壓塊大致位于工件的對(duì)稱面,均衡下壓力,從而達(dá)到夾緊。

圖8 轉(zhuǎn)向壓緊氣缸壓緊前、后狀態(tài)
PART 04 夾具的使用
在夾具翻轉(zhuǎn)用氣缸推出時(shí),轉(zhuǎn)向壓緊氣缸打開(kāi),將零件通過(guò)一面兩銷定位裝夾,轉(zhuǎn)向壓緊氣缸閉合后壓緊工件,翻轉(zhuǎn)用氣缸保持推出狀態(tài),這時(shí)工件背部的V型導(dǎo)向限位支承塊是完全貼合的,啟動(dòng)CNC進(jìn)行此面加工,夾具在工序2的狀態(tài)如圖9所示。

圖9
加工完上述面后,轉(zhuǎn)向壓緊氣缸壓緊的動(dòng)作保持不動(dòng),翻轉(zhuǎn)用氣缸收縮,令活動(dòng)翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)作90°翻轉(zhuǎn),通過(guò)工件側(cè)面的V 型導(dǎo)向限位支承塊作用,從而保證其垂直度及旋轉(zhuǎn)前后的位移誤差,這樣就實(shí)現(xiàn)了1次裝夾加工2道工序。夾具在工序3的狀態(tài)如圖10所示。

圖10
PART 05 其他加工細(xì)節(jié)
工件加工時(shí)均采用成型刀一次性加工完成。因?yàn)榱慵旧硎卿X鑄件殼體,其壁薄、異型,加工余量少,且有圓度等要求,采用成型刀是通過(guò)軸心旋轉(zhuǎn)加工,獲得的圓尺寸會(huì)比走軌跡的更圓,加工殼體圓上各點(diǎn)受力均衡。
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