薄壁殼體工藝難點(diǎn)解決：四工位翻轉(zhuǎn)夾具

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發(fā)表于 2022-10-22 13:23:52 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

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)品性能及外觀無影響）。

圖2 底面3D（工序1）

工序2和工序3（見圖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，將零件通過一面兩銷定位裝夾，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。