大型车床上超长棒料的专用夹具设计.pdf

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1、(技术与机床床上超长棒料的专用夹梁洁瑜，赵韶东，黄敢(广0'f'l机床厂有限公司，广东广州511430)j加工而设计的车床专用夹具，分析夹具的设计要点，对如何保证夹具的联接精度、回转精度、囊精度等，作了详细的分析及论述。关键词：联接精度：回转精度；夹持可靠中图分类号：TG75文献标识码：B文章编号：1009—9492(20il)12一Ol10—03SpecialFixturesDesignforOverlengthBarMachininginLargeTurningMachineToolLIANG

2、Jie—yu．ZHAOShao—dong．HUANGGan(GuangzhouMachineToolCo．，Ltd，TechnicalCenter，Guangzhou511430，China)Abstract：Focusingonthespecialfixturesdesignusedforturningmachiningoverlengthandthinwalledworkpieces，thispapermadeadetailedanalysisanddiscussiononthekeypoin

3、toffixturedesign，suchashowtoensurethegripperSconnectaccuracy，turningpreci—sion，grippingreliability，andhowtoensuretheaccuracyoftheparts—machining，etc．Keywords：connectionaccuracy；turningprecision；grippingreliability1引言(2)夹具应消除回转的不平衡现象，以减少大型、加长平床身数控车床特别适

4、合加工大主轴轴承的不正常磨损，避免由于产生振动而影直径超长棒料(长径比超过1：20以上)类工件。响工件的加工质量及刀具的使用寿命。而使这类工件的夹持稳定、可靠，是车床专用夹(3)夹具旋转的惯性力不应使夹紧力有减少具的设计难点。由于超长棒料的夹持特点是工件趋势，以防回转过程工件松脱。夹持范围相对短，悬伸长度长，加上工件自身重(4)夹具与主轴联接精度对夹具的回转精度力的作用，离夹头越远，工件越向下坠，造成加有决定性的影响，要有尽可能高的同轴度nJ。工出来的工件头大尾细而难以保证尺寸精度要求。3夹具夹紧

5、形式因此，针对加长大直径薄壁棒料工件而设计的车综合以上提到的车床夹具设计要点，针对大床专用夹具，首先要考虑夹具的设计要点直径(~b300mm以内)、薄壁长棒料(1000ram以2车床夹具的设计要点上)的外圆加工。应用在笔者所在公司产品G—车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接，CNC6163系列数控车床专用夹具的设计采用外撑工作时由机床主轴带动其高速回转。因此，在设夹紧形式。计车床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求3．1夹具设计方案外，还应考虑以下问题。为使设计的夹具能得到更好的应用及夹持可(1

6、)夹具的结构应力求紧凑、轻便、悬臂尺靠，设计了两套方案进行应用试验。寸短．使重心尽可能靠近主轴头。一般来说，对3．1．1方案1夹具结构于直径在150—300ram间的夹具，夹具悬伸长度L方案l：如图1所示，由于被加工零件的结构特点．夹具设计采用外撑夹紧方式。夹具主要与其外廓直径尺寸D之比：L／D≤0．9。收稿日期：2011—08—22加工技术与由夹具体、外锥芯轴、弹簧胀套、锁紧螺母组成；夹持力Q：再配合液压油缸及拉杠完成撑紧动作。圆周车削分力：3．1．2回转精度的保证夹具的回转精度将直接影响工件的

7、加工精度，回转精度好，可保证主轴轴承的使用寿命，同时『霉+，Dl【lan+)+taI12】=24680N可避免因振动而影响刀具的使用寿命，而影响夹具回转精度的关键是夹具的联接方式L21。因此，设计夹具时，直接利用主轴1：4短外锥作为夹具(1)加工方式为纵向车削时：的主要定位基准，制造夹具体时，一定要保证与(2)加工方式为切断和割槽时：主轴短锥配合的内锥孔和与弹簧胀套定位的内锥Fo=3767G~·f。·=16368N；孔之间的同轴度。另外，弹簧胀套的制造同样关键．要保证与夹具体内孔定位的外圆和与工件

8、定即：夹持力p≥1．5。证明此夹具夹持可靠。位撑紧的外圆的同轴度，也就保证了工件的回转Fc=4002(z~-f。·K=3568N精度．不会因不平衡现象而引起的惯性力而减少。撑紧力的趋势，防止回转过程工件松脱，使工件3．1．6夹具的应用效果的加工精度得到保证。夹具在使用时，发现工件有打滑夹不紧现象，3．1．3撑紧方式为增加胀套外圆与工件的摩擦力，在胀套外圆上增加两条摩擦槽后．明显消除了工件打滑现象。为使夹持更可靠，有意将外锥芯轴的锥角比胀套内锥的锥角做大1。E3]．利用锥度角度差来加