发动机薄壁齿轮室加工的三点联动浮动支撑夹具设计

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1、／附件／工装栏目主持梅峰ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌｓ／Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ／Ｆｉｘｔｕｒｅ机床发动机薄壁齿轮室加工的三点联动浮动支撑夹具设计一拖（洛阳）柴油机有限公司（河南４７１００４）李文军喻世学倪献峰段华荣我公司生产的非道路车辆用柴油机是一拖集团公司面时产生，因此需要更多的辅助支撑，本例主要介绍该的主导产品之一，柴油机动力输出系统壳体齿轮室、齿状态下的夹具结构。轮室盖等薄壁零件，在面铣削加工时一直存在变形较大等问题，具体表现在经粗铣加工后的正是齿轮室的前后端面出现不规则变形，不仅造成面精铣余量不

2、均，而且影响后序齿轮系孔位置和形状精度，造成柴油机的整机装配质量问题。如孔形状偏差引起油封漏油；孔位置偏差、位置度偏差引起齿轮啮合间隙过大或过小或啮合不均，振动噪声大、使用寿命降低等。此前，在面加工时采用传统辅助支撑，单点支撑单独锁紧，受锁紧气缸外形限制，很难布置足够的、有效的支撑点，采取改变刀具及其切削参数等减少切削力的方法，依然没有有效地改善和彻底解决变形带来的问题。为此，需要采用比传统辅助支撑更有效的办法，克服切削力作用引起的变形问题及质量问题。结合生产实图１工件形状际，经过研究试验，开发了

3、一种三点联动浮动支撑，有图１中，孔１、２、３、４精度要求６级，孔５、６、７效提高了工件在加工时的刚性，从而大大减小了变形。为铸孔，网格区域壁厚８ｍｍ。１．技术原理及方案研制的设备作为湿式缸体通过式辊道使用，需要满薄壁工件变形在加工环节的主要原因是支撑点位置足两项要求：与夹紧点位置选择不当，支撑点不足，不能克服切削过（１）铣削加工Ａ面时，内腔悬空，由于壁厚只有程中切削力的挤压影响，造成薄壁件加工后在应力作用８ｍｍ，受４５°主偏角铣刀铣削时产生的切削力作用，Ａ下弹性回复，引起不规则变形。本机构结构新颖

4、，能更面向下退让，薄壁工件变形严重。为此，在内腔Ｃ面需加有效地减小加工引起的变形。要设置辅助支撑。结合生产需要，进行创新性研制，其中包括确立总（２）结合选择合适的主支撑点及压紧点位置，铣Ａ体技术方案、设计夹具结构等。面工位夹具总体结构设计如图２所示，Ｚ向在Ｂ面设置２．夹具整体技术方案３个主支撑点（ＹＤ１、ＹＤ２、ＹＤ３）起定位作用，对应３本机构以在立式回转工作台铣床ＴＸ１６００上使用为个压紧点，另外设置７个浮动支撑点（Ｆ１～Ｆ７），支撑例。工件如图１所示，工作台布置４个工位，同时放置悬空部位。Ｘ向

5、、Ｙ向设置３个挡块（Ｄ１～Ｄ３）以外形４个工件，其中两个工件加工Ａ面，另两个工件加工Ｂ定位。这样工件实现完全定位，并有可靠的辅助支撑，面，工件外形５５０ｍｍ×４００ｍｍ。变形最大的是在加工Ａ装夹稳固可靠，保证了切削时工件具有足够的刚度克服４７冷加工２０１１年第３期ｗｗｗ．ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇ１９５０．ｃｏｍ机床／附件／工装ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌｓ／Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ／Ｆｉｘｔｕｒｅ切削力的影响。力顶出支撑件回复到自由状态。（１）机构的组成主要由支撑部件、锁紧部件和气缸驱动部件等组成，如图３

6、所示。支撑柱组件８（共３个，根据支撑面高低不同，可以不一样高）起支撑作用，柱上有１个用于自锁的１０°斜面，一个防止转动和限位的沟槽，浮动范围达到５ｍｍ。锁紧销杆６（共３个）两端同样有１０°的斜面和一个限位的沟槽。圆锥形体３内部有一台阶面及圆孔，台阶面上放置一组小钢球，中间穿过１个螺钉及平面垫片，垫片置于小钢球上，螺钉与圆锥形体之间有足够的间隙，以便形成浮动需要的空间，锥形体再放置在一组钢球上，钢球置于一短圆柱体平面上，中间的螺钉穿过短圆柱体固定在气缸图２夹具总体结构推杆上。短圆柱体、圆锥形体、螺钉

7、、垫片、两组钢球３．三点联动结构设计组成的部件放置在于驱动气缸同心的圆柱套内，当气缸一般浮动支撑结构采用单点独立支撑，单点锁紧方驱动该组件上下移动时，短圆柱体起导向作用。两组钢式，对于需要多个辅助支撑的夹具，要实现辅助支撑的球的作用是当锥形体移动时起平面滚动轴承的作用。锁紧，需要多个气缸，夹具结构复杂，或受空间限制无（２）三点联动机构的工作过程在工件安装前，支法布置设计。本夹具浮动支撑采用了全新三点联动和两撑柱组件８在弹簧力的作用下，并在导向销７的限位和点联动的结构，支撑到位后，通过气缸驱动同时三

8、点／导向作用下，处于最上位置（自由状态），此时气缸位两点锁紧，实现了有效的支撑。三点联动机构如图３所置和驱动杆１处于放松状态，锁紧销杆６和圆锥形体３示。也处于不受力状态。当安放工件时，在工件重力的作用下，克服弹簧力的作用，压下支撑柱组件８，其他两点的支撑柱组件同样受到重力作用，３个支撑点工件表面的限制下压到位。三处的锁紧销杆６也在斜面的推动下向圆锥形体方向靠拢并到位。此时由于气缸处于放松状态，圆锥形体３与锁紧销杆６不接触。当打开气缸阀门，气缸驱动组件带动圆锥形体３上升，当与三处锁紧