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[摘 要]在机械新产品开发过程中,由于采用传统方法加工薄壁零件的安装孔时加工出的外圆与安装孔的同心度偏差大,安装难度高,甚至影响产品的质量安全。针对此问题本文提出采用活动锥形销车削定位夹具加工的方法及其优越性。
[关键词]活动锥形销 弹性 自动调心 同心度
中图分类号:G271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)25-0179-01
公司在加工新开发的产品零件过程中,需要加工薄壁零件的安装孔(分布圆)与底部的外圆Φ同心度在0.15mm之内。由于存在产品零件壁薄(零件为厚度6mm钢板冷冲压成形而成)等本身结构、工装装夹变形等问题,如何利用现有的设备、工装加工出符合产品图样要求的产品,成为摆在我们工艺设计人员面前的问题。(图1)
1、传统加工方法
针对产品零件结构状况,传统加工方法有:
(1)以零件的安装孔定位,采用固定的定位销结构夹具车削外圆;
采用固定的定位销结构夹具车削外圆,理论上其同心度最好;但是由于安装孔Φ1存在一定的加工公差,其公差一般在+0.3~+0.6mm之间;故以安装孔定位车削外圆的固定定位销结构夹具,加工出的外圆与安装孔的同心度在0.3mm以上;
(2)以产品零件中孔Φ310定位,加工安装孔;再以零件中孔Φ310定位车削外圆;
以零件中孔Φ310定位加工安装孔,由于零件中孔Φ310为冲裁加工而出,存在比较大的误差;而以零件中孔Φ310定位冲裁加工出安装孔,再以零件中孔Φ310定位车削外圆Φ;则安装孔(分布圆)与外圆Φ的同心度基本在0.4~0.6mm之间;
(3)以产品零件外侧壁圆Φ3定位,加工安装孔;再以零件外侧壁圆Φ3定位车削外圆;
由于零件为钢板冷冲压成形而成,以及成形模具的精度及钢板厚度不一致的影响,安装孔(分布圆)与外圆Φ的同心度基本在0.6~1.0mm之间,甚至更大;
以上三种传统加工方法,由于各种原因,加工的零件安装孔分布圆与外圆的同心度均严重不符合要求,甚至无法进行组装,造成产品加工成本的浪费。
2、活动锥形销的车削定位夹具结构及工作原理
图2是活动锥形销的车削定位夹具图,从图上可以看出工装中的主要几个零部件;本夹具是在固定的定位销结构夹具的基础上,将原来的固定定位销结构,调整为通过65Mn弹簧片2与活动锥形销1相结合,组成的带有弹性的活动定位销结构的夹具;
当以安装孔定位进行装夹时,旋动螺母4推动压板3进行夹紧(由于设计时考虑活动锥形销的直径比安装孔偏大),零件安装孔将推动活动锥形销1向下移动,从而推动65Mn弹簧片2产生一定变形,其变形力则通过推动活动锥形销1将加工零件的安装孔进行自动调心定位;(图3)
活动锥形销实物图(图4)。
3、结语
在整个加工过程中,活动锥形销不仅起到了定心作用,还起到了使本车削定位夹具与零件共同旋转的拨动作用;由于活动锥形销与安装孔之间的配合关系,通过65Mn弹簧片的弹性作用,使用本活动锥形销的车削定位夹具加工的产品,其安装孔与外圆的同心度基本在0.1mm之内,从而大大提高了零件的加工质量。
参考文献
[1] 闻邦椿.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2] 孟宪尧.汽车配件的生产、加工技术标准规范与安全检验检测实用手册[M].吉林:吉林音像出版社,2000.
[关键词]活动锥形销 弹性 自动调心 同心度
中图分类号:G271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)25-0179-01
公司在加工新开发的产品零件过程中,需要加工薄壁零件的安装孔(分布圆)与底部的外圆Φ同心度在0.15mm之内。由于存在产品零件壁薄(零件为厚度6mm钢板冷冲压成形而成)等本身结构、工装装夹变形等问题,如何利用现有的设备、工装加工出符合产品图样要求的产品,成为摆在我们工艺设计人员面前的问题。(图1)
1、传统加工方法
针对产品零件结构状况,传统加工方法有:
(1)以零件的安装孔定位,采用固定的定位销结构夹具车削外圆;
采用固定的定位销结构夹具车削外圆,理论上其同心度最好;但是由于安装孔Φ1存在一定的加工公差,其公差一般在+0.3~+0.6mm之间;故以安装孔定位车削外圆的固定定位销结构夹具,加工出的外圆与安装孔的同心度在0.3mm以上;
(2)以产品零件中孔Φ310定位,加工安装孔;再以零件中孔Φ310定位车削外圆;
以零件中孔Φ310定位加工安装孔,由于零件中孔Φ310为冲裁加工而出,存在比较大的误差;而以零件中孔Φ310定位冲裁加工出安装孔,再以零件中孔Φ310定位车削外圆Φ;则安装孔(分布圆)与外圆Φ的同心度基本在0.4~0.6mm之间;
(3)以产品零件外侧壁圆Φ3定位,加工安装孔;再以零件外侧壁圆Φ3定位车削外圆;
由于零件为钢板冷冲压成形而成,以及成形模具的精度及钢板厚度不一致的影响,安装孔(分布圆)与外圆Φ的同心度基本在0.6~1.0mm之间,甚至更大;
以上三种传统加工方法,由于各种原因,加工的零件安装孔分布圆与外圆的同心度均严重不符合要求,甚至无法进行组装,造成产品加工成本的浪费。
2、活动锥形销的车削定位夹具结构及工作原理
图2是活动锥形销的车削定位夹具图,从图上可以看出工装中的主要几个零部件;本夹具是在固定的定位销结构夹具的基础上,将原来的固定定位销结构,调整为通过65Mn弹簧片2与活动锥形销1相结合,组成的带有弹性的活动定位销结构的夹具;
当以安装孔定位进行装夹时,旋动螺母4推动压板3进行夹紧(由于设计时考虑活动锥形销的直径比安装孔偏大),零件安装孔将推动活动锥形销1向下移动,从而推动65Mn弹簧片2产生一定变形,其变形力则通过推动活动锥形销1将加工零件的安装孔进行自动调心定位;(图3)
活动锥形销实物图(图4)。
3、结语
在整个加工过程中,活动锥形销不仅起到了定心作用,还起到了使本车削定位夹具与零件共同旋转的拨动作用;由于活动锥形销与安装孔之间的配合关系,通过65Mn弹簧片的弹性作用,使用本活动锥形销的车削定位夹具加工的产品,其安装孔与外圆的同心度基本在0.1mm之内,从而大大提高了零件的加工质量。
参考文献
[1] 闻邦椿.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2] 孟宪尧.汽车配件的生产、加工技术标准规范与安全检验检测实用手册[M].吉林:吉林音像出版社,2000.