產品特點
我司產品為復合纖維資料制成的絕緣筒件。產品內孔運用心軸模具成型后,利用脫模機脫出,故內孔已達到運用要求,無需再立式加工中心,并可以作為后續車削加工的加工基準,但裝夾進程要求不得損害內孔。長度按圖樣尺度并預留加工余量后由鋸床鋸出。該產品的特點是壁薄、直徑較大且長度較長,加工要求高,表里圓不光有同軸度要求,而且兩端面還有筆直度及平行度的要求。一起因為產品的資料特性,內孔有細微變形,圓度有0.05mm左右的誤差。該產品批量大、內徑標準多,要求效率高,故應規劃簡略、便利且有用的以內孔定位的內撐車削工裝,將外圓及端面一次性裝夾完結加工。圖1所示為我司一款產品的尺度標準。
三爪式內撐車削工裝的結構及使用原理
如圖2所示,三爪式內撐車削工裝主要是由3組獨立的三爪組件和1個輔佐頂尖構成。每組三爪組件均由三爪、內撐支架和尼龍內撐塊組成。其間三爪與內立式加工中心撐支架焊接銜接,尼龍內撐塊經過螺栓固定在內撐支架上。
1.卡爪 2.內撐支架 3.產品 4.尼龍內撐塊 5.輔佐頂尖
三爪式內撐車削工裝的規劃
根據工裝調試加工時的次序,將改制過的三爪式內撐工裝按次序逐一裝置在數控車床的卡盤上,無需再進行任何校對,直接套上產品,這時產品長度方向的定位能夠運用一長度樣塊,放置于卡盤端面與產品左端面之間即可完結定位。接著運用恰當的夾緊力將產品外撐,尾端再裝置輔佐頂尖,一是能夠起輔佐支撐效果,二是方便產品裝夾(無需移動車床尾座)。該輔佐頂尖的尾端有中心孔,運用機床的尾座頂尖定心固定,整個工裝構成“一夾一頂”的裝夾方法??ūP三爪外撐夾緊需運用扭力扳手,以操控夾緊力,該產品一般立式加工中心設定20N·m的轉矩即可。加工結束后,只需松開車床尾座頂尖,卸掉輔佐頂尖,接著松開卡盤三爪,即可輕易地從工裝尾端取下產品。
(1)內撐支架的規劃。如圖3所示,運用與現有車床卡盤相匹配的正三爪與內撐支架焊接成型為一體,并確保之間全體堅持根本的居中筆直。內撐支架的大平面需確保平整,且均勻排布有螺釘裝置孔,用來固定尼龍支撐塊。支架尾端規劃單邊為3°的錐度圓弧,與輔佐頂尖一端的外錐面合作,工裝裝置后對支架起輔佐支撐的效果。該圓弧需在車削工裝全體裝置調試時全體加工成型。支架尾端端面規劃有1個M6的螺紋工藝孔,也是為了裝置調試工裝時運用。內撐支架全體應確保安定牢靠。
(2)尼龍內撐塊的設計。如圖4所示,使用尼龍作為產品內孔的內撐塊,一是能夠減輕質量;二是能夠保證與產品觸摸時不損傷產品內孔;三是尼龍資料易切削,易于后期調整,更換也便利。在保證內撐支架剛性的情況下,尼龍支撐塊的厚度H應盡量厚,這樣能夠保證尼龍不易變形,進而保證工裝安穩經用。3組三爪組之間的尼龍內撐塊間隔間隔S應盡量小,即空間答應的情況下,尼龍內撐塊的寬度B應盡量大,以保證尼龍內撐塊與產品內孔的貼合度更佳,使內撐力均勻分布,即可消除產品本身的微量變形,保證了立式加工中心產品的加工質量。
(3)輔佐頂尖的規劃。如圖5所示,工裝右端的輔佐頂尖5的規劃,除應考慮刀具及刀架的效果規模外,還應考慮在不移動或不長間隔移動尾座的情況下,能輕松將產品立式加工中心裝置或取出。這樣即可斷定出輔佐頂尖的長度。
輔佐頂尖左端的外錐面與內撐支架右端的內錐面,運用6°~8°的錐度,表里錐面合作,合作長度L與錐面大徑D契合聯系:L/D=1.0~1.5D,以保證其合作安定。輔佐頂尖5的軸心應在不影響剛度的情況下,加工減重孔作減重處理。
資料選用45鋼,熱處理至40~45HRC。
三爪式內撐車削工裝的裝置調試至關重要,需嚴格按以下過程進行:
(2)三爪自定心卡盤端夾持直徑30mm圓棒,尾端運用三腳卡箍固定,如圖6所示。加工尼龍內撐塊上的鋼箍位以及最大外徑,外徑的加工在該過程仍是粗立式加工中心,故需留3~5mm的余量,后續的過程還要對它進行精加工。
(3)如圖7所示,卸掉直徑30mm圓棒和三腳卡箍,尼龍內撐塊尾端套上鋼箍,鋼箍外徑比尼龍內孔塊外徑略小1~2mm,這樣車削尼龍時不會干涉。同時運用扭力扳手反撐三爪工裝。這兒需要留意的是,轉矩設定20N·m左右,是歸納考慮切削力、產品變形量等因素后得到的經歷數據,后期立式加工中心加工產品時,需運用相同的轉矩來裝夾產品,方可確保產品的安裝精度。
圖 7
(4)車削加工工裝尾端的錐孔(處于三瓣內撐支架上),并與輔助頂尖實配。
(5)輔助頂尖插入工裝尾端錐孔,車床尾座回轉頂尖同時頂上輔助頂尖的中心孔,形成“一夾一頂”的裝夾立式加工中心形式,如圖8所示。
(6)精車工裝的尼龍內撐塊的外圓,外徑應略大于產品的實測內孔尺寸,可以略大0.05mm左右,以適應筒件的輕微變形,可以讓工裝的尼龍更好地與產品內孔表面貼合。
(7)后期若尼龍有細微變形需調整的,用上述方法從頭修整后即可再次運用。
結語
三爪式內撐車削工裝設計結構簡略,內撐支架焊接后,其他工序根本能夠在車床上裝置調試完結,制造簡單。其間輔佐頂尖幾乎能夠與其他標準的產品工裝共用,鋼箍及三腳卡箍能夠與附近標準的工裝共用,故立式加工中心整個工裝制造成本低?,F該工裝已經在我司廣泛運用,出產效率高,產品品質安穩。