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          現代機床雜志 2024 第一期

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          首頁 ? 技術前沿 ? 用于加工內孔快速換型的夾具體的設計

          用于加工內孔快速換型的夾具體的設計

          對于一些需要配合其他零件使用的套類零件,因其精度要求高,所以需要對其內孔進行精加工。但是當遇到工件型號多的情況時,就需要頻繁更換裝夾工件用的夾具體,因而在實際生產中造成換型困難、工裝成本高的問題。

          1. 常規加工內孔的方法

          零件在加工過程中,按照機械加工工藝規程的要求,用來對工件或磨具準確地定位和夾緊,在加工過程中也不改變其相對位置的一種工藝裝備稱為夾具。在實際生產中,對內孔進行精加工時,為提高加工效率,通常會設計一種夾具體裝夾工件,以達到重復定位精度高、每件工件裝上便可加工的效果。

          以廣泛應用于深海、沙漠等深井石油作業的潛油泵上的硬質合金軸套為例,其結構如圖1所示。為了滿足潛油泵在深井石油作業中的使用要求,需要保證內孔尺寸公差0.05mm,幾何公差要求徑向圓跳動0.05mm、軸向圓跳動0.05mm。

          1 硬質合金軸套

          為提高生產效率,這種軸套的批量性加工需要借助夾具體裝夾。常規裝夾內孔用工裝如圖2所示。

          1—夾具本體 2—硬質合金軸套 3—螺紋端蓋

          2 常規裝夾內孔用工裝

          在實際生產中,圖1所示的產品種類較多,由于夾具體是靠產品外圓與夾具孔裝配,但遇到產品種類之間外圓大小不一致的情況時,每類品種便需要單獨配置專用工裝。因此造成了在換型號加工時存在頻繁更換工裝的情況,而常規設計工裝(見圖2)無法達到重復使用的效果,導致更換工裝花費的成本極大。

          2. 內孔加工快速換型工裝的設計

          針對常規工裝換型慢、成本高的短板,設計了一種快速換型工裝,在夾具體與工件之間增加了一個過渡套。工件更換型號時,在保持夾具本體不動的情況下,通過更換過渡套達到加工要求??焖贀Q型工裝結構如圖3所示,圖4為該工裝的零部件示意圖。

          1—夾具本體 2—過渡套 3—加工工件 4—螺紋端蓋

          3 快速換型工裝結構

          a)夾具本體         b)過渡套

          4 快速換型工裝零部件

          本實例中采用的裝夾方式為自定心卡盤夾持工裝,具體加工方法如下所述。

          1)機床自定心卡盤夾持夾具本體,找正夾具本體外圓在0.3mm以內。

          2 ) 磨削夾具本體的內孔                                               , 控制磨削后內孔圓柱度0.003mm。磨削過渡套外圓d,控制過渡套外圓圓柱度在0.003mm以內,控制過渡套外圓尺寸d與夾具本體的內孔D 1的配合間隙在0.01mm以內。

          3)磨削過渡套內孔D2,過渡套內孔尺寸D2與工件外圓的配合間隙在0.03mm以內。

          4)將工件裝進過渡套中,使用螺紋端蓋在工件端面上壓緊。

          5)完成產品裝夾,啟動加工程序開始加工。

          3. 結語

          采用上述加工方式加工產品的內孔,過渡套從夾具本體中取出后,可在下一次加工此型號時重復使用,大大減少了以往磨削工裝的時間。同時,加工其他不同外圓尺寸的型號時,只需要更換過渡套便可以滿足客戶提出的關鍵尺寸及幾何質量的控制要求。

          本實例雖然以加工硬質合金軸套為例,對上述套類零件的內孔加工方法進行說明,但是此方法并不局限于加工硬質合金軸套,也可適用于其他材質的內孔加工。


          來源:自貢硬質合金有限責任公司 報道:高 建
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