機械浮動密封座銑床夾具設計-數控機床市場網

您現在的（de）位（wèi）置：銑床網> 技術前沿>機械浮動密封座銑床夾具設計

機（jī）械浮動密封座銑床（chuáng）夾具設計

2022-3-30 來源：沈陽工學院作者：朱（zhū）曉慧任延舉陳召光

摘要：本文在對機械浮動密封（fēng）座的性能及加工特點的研究基礎之上,為滿足企業（yè）實現批量生產的（de）要求，設計（jì）用來銑削（xuē）浮動密封座鍵槽的銑床夾具。

關鍵詞：浮動密封座；銑削（xuē）加工；夾具設計

隨著機械製造業（yè）的不（bú）斷發展，社會對生產效率的要求也越來越高，大批量生產成為時代的需求，而一些（xiē）普通（tōng）機床就可以滿（mǎn）足這一需求，其中，夾具的設計和（hé）使用更是有效地適應了生產對效率的要求[1]。為此，本次設計在對浮動密封（fēng）座（zuò）的加工工藝進行分（fèn）析的前提下，根據銑削特點為浮動密封座設計一（yī）套專用夾具。

1、機械浮動密封座工藝分析

機械浮動（dòng）密封座的結構形式如表 1 所示，根據零件的幾何形狀、尺寸（cùn）精（jīng）度及位置精度等（děng）技術（shù）要求，以及加工方法（fǎ）所能達到的經濟（jì）精度，在生產綱領已確定的情況下，可以考慮采用相應的機床和夾具，並（bìng）要求工序集中，以提（tí）高生產率。相應的，也要考慮經濟效益，盡量在產品質量不變的（de）情況下，減少（shǎo）零件成本，提高（gāo）收益。因此，零件的加工路線及方法如表 1 所示。

表 1 機械浮動密封座加工工序（xù）表

2、夾具結構設計

本夾具主要用來銑浮動密封座鍵槽的夾具。本次加工的零件對象是（shì）浮動密封座，加工的主要（yào）內容是銑兩個鍵槽，便於零件與密封環配合。

2.1 定位設計

由（yóu）零件圖可知，在銑浮動密封座鍵槽的時候，浮動密封座的左端麵進行了粗車、半精車加工，所以選擇已（yǐ）加工的（de）左端麵為定位基準，並以中心孔作為輔助定位基準進行定位，限製工件要求的自由（yóu）度，這樣工件就限製了相（xiàng）應的（de）自由度，從而達到了定位的（de）目的[2]。

加工時應限 X、Y、Z 方向（xiàng）旋轉，X、Y、Z 軸線方向移動。設計夾具時，以定位端麵與底麵（miàn）接觸限（xiàn）製（zhì）了三個自由度,再是內孔放個短圓柱銷限製了兩個自由度，最後在已加工的孔處放個菱形銷限製一個自由度工件定位（wèi），滿足六點定位原理，所選擇的定位（wèi）元件為底板、短圓柱銷、菱形銷。定位誤差的計算（suàn）分析如下：

定位誤差是指一批工件定位時，工序的基準在加工的尺寸方向上的變化量最大值，以 ΔDW 表示，定位誤差是由基準不重合誤差和基準位移誤（wù）差（chà）兩部分組成[3]。

2.1.1 以平麵定位產生的定位誤差（chà）

2.1.2 圓柱孔定位的定位誤差

零件以圓柱孔定位（wèi）時，定位基準時孔軸心線[4]。其定位誤差與定位元件（jiàn）放置的方式、定（dìng）位副的製造精度以及它們之間的配合性質等有關。其中工件孔（kǒng）與短圓柱銷是間隙配（pèi）合（hé）定位，因短圓柱銷垂直放置，所（suǒ）以孔與短圓柱銷是屬於任意邊接觸，即 ΔJB=0，短圓柱銷（xiāo）中心線的變（biàn）動範圍為以最大間隙 Xmax 為直徑的圓柱體，最大間隙發生在圓柱孔直徑最大與短圓柱銷直徑最小相配合時，且（qiě）方向是任意的，故基準位移誤差（chà）為：

2.2 夾緊方式設計（jì）

在選擇（zé）夾緊的方（fāng）法時，考慮到以下（xià）幾個方（fāng）麵[5]：螺旋夾緊機構的夾緊點（diǎn）要應支承點上接觸的零件平麵；夾緊（jǐn）力應盡量靠近切削部位，以減小阻力（lì），提（tí）升機構的性能和剛性；夾（jiá）緊力應作用（yòng）在待加工零件的剛性較好的部位點；同（tóng）時這個時候夾緊力的（de）作用方向需要垂直於定位基準（zhǔn）麵，以避免因夾（jiá）緊力過（guò）大而破（pò）壞了待（dài）加工零件原有的定位靜狀態；在夾緊（jǐn）力靠近定位（wèi）麵的同時還要注意夾緊力不可以過大，要避免工件或夾具產（chǎn）生過大變形使得加工精度（dù）的降低（dī）。

同時（shí），在加工時為了防止（zhǐ）工（gōng）件被加工時變形，一般采用多方（fāng）位夾緊，減少零件表麵損傷，使（shǐ）得單位麵的夾緊力得以分散，平衡夾緊力，這樣就可以放在工件剛性差（chà）的表麵加工，也可以放輔助支撐來減少夾緊力的平衡。因螺旋（xuán）夾（jiá）緊機構可（kě）靠性、通（tōng）用性較高，本次設計采用螺旋加緊方式。除此之外，本文（wén）還考慮了對（duì）刀裝置、定向裝置及夾具體的機構設計。

2.2.1 銑削力（lì）及夾緊力的計算（suàn）[2]

需要考（kǎo）慮（lǜ）銑削時的切削力（lì）的影響，根據文獻[4]可查得銑削力的經驗計算公式為：

取相關（guān）參數計算可得銑削力 F 為 157N, 再根（gēn）據零件夾緊時的受力分（fèn）析，結合切削力和夾（jiá）緊力的總體分析來（lái）確定加工過程中夾緊時（shí）的最大時的（de）狀態，此次夾緊按靜平衡原則計算出理論夾（jiá）緊力，最後還要確定安全係數值，兩者相乘（chéng），計算（suàn）螺旋夾緊時所需的力：

由（yóu）最後結論可知，計算出的實際夾緊力不大，選用螺（luó）旋夾緊機構的目的就是為了夾具的結構簡單易加工、易（yì）操作，完全符合最初的夾具設計理念（niàn）。

2.3 其他（tā）夾具部件設計

2.3.1 夾具體（tǐ）設計

夾具體為所有夾具部件安（ān）放的基體，必須具有足夠的強度和剛度，與定位件配合處（chù）的精度（dù）要求也較高，若剛度和強度不足，夾具在使用中會產生較大變形或損（sǔn）壞，從而影響加工精度。

2.3.2 對刀（dāo）元件和定向裝置

銑削對刀對加工精度影響（xiǎng）較大，這裏采用 L 形標準對刀結構，座體為設計部件，保證對刀部位的位置精度（dù），並具有一定的剛性即可。定向裝置采用（yòng）定（dìng）向塊保證銑削（xuē）方向與機床的一致性。

2.4 夾具設（shè）計裝配（pèi）繪製

最（zuì）終（zhōng）設（shè）計的夾具總圖包括夾具體、對刀裝置、夾緊機構、定位裝置、導向（xiàng）裝置等，具體形式（shì）示意圖如圖 2 所示。

圖（tú）1 機械浮動（dòng）密封座零件圖

圖2 機械（xiè）浮（fú）動密（mì）封座夾具裝（zhuāng）配圖

3、總結

本次設計根（gēn）據最初所給（gěi）的（de）零件圖、技術要求，通過查閱相關文獻及書（shū）籍資料，在（zài）分析零（líng）件掌握工藝和特點的基礎上，在相關設計（jì）理（lǐ）念的支撐下，完成了銑床專用夾具的設計，整個夾具設計的體現了簡便、高效、經濟的特點，對企業提高（gāo）加工質量及生產率極為有利。

投稿箱：
如（rú）果您有機床行業、企業相（xiàng）關新（xīn）聞稿件發表，或進（jìn）行資訊合（hé）作，歡迎聯係本網編輯（jí）部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多（duō）相關信息

名（míng）企推薦

業界視點

| 更多

行業（yè）數據

| 更（gèng）多

博文選萃

| 更多