特殊孔机械加工工艺和夹具设计

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1、特殊孔机械加工工艺和夹具设计　　摇臂零件是纺织机械中广泛应用的一个零件装置，对于纺织机械的生产运行有着非常重要的作用和影响。因此，进行纺织机械中摇臂零件的夹具设计研究，其作用意义也十分明显和突出。卷纬机作为一种典型的纺织机械，在卷纬机的锭带张紧装置，摇臂零件作为一个重要的应用零件，应用非常广泛。通常情况下，在卷纬机锭带张紧装置中，平均每只锭就需要应用一个摇臂零件，因此，卷尾机中对于摇臂零件的应用十分广泛，并且应用数量巨大。在进行卷纬机摇臂零件的加工制造中，根据该零件产品在卷纬机中的装配要求，零件中的一个160+0.025以及

2、两个50+0.021孔，这三个孔在装配过程中不仅具有较高的平行度要求，同时需要这三个孔与摇臂零件中的A面垂直度达到0.025mm，具有较高的装配要求。因此，在进行该零件的设计制造中，按照传统的毛坯铸造以及时效、A面铣磨，进行内孔以及各孔端面车镉、划线、2-4钻割、铰孔至50+0.021，最后进行检验。6但是，在对于上述工艺加工实现的摇臂零件进行装配检验中，零件尺寸以及位置精度并不符合摇臂零件的设计要求，导致出现较多数量的零件废品，造成较大的经济损失。针对这种情况，本文将结合该纺织机械摇臂零件的设计要求，对其加工工艺以及装配实

3、现的具体需求进行分析研究。1特殊孔的机械加工工艺研究特殊孔机械加工工艺分析按照上述传统工艺方式进行摇臂零件的加工制造后，其尺寸大小以及零件钻孔位置并不能满足相关要求。针对此情况，在进行零件生产加工技术以及工艺改进基础上，应用“毛坯铸造、时效、A面铣磨、零件160+0.025内孔以及各孔端面粗精车铣、应用夹具进行2-4.8-0.10孔钻进加工、手工进行2-4.8-0.10以及50+0.021的铰孔加工、最后进行检验”的工艺方法，进行摇臂零件及其孔洞的加工制造。在对于上述工艺方法加工生产出的机械零件进行检验中，发现加工生产零件的

4、精度有很大的改善和提高，但是在进行零件中的孔洞加工中，由于零件的13mm宽槽没有经过机械加工，属于原铸造毛坯面，因此在进行零件中的孔洞4.8-0.10钻孔加工中，容易出现钻头钻偏的情况，导致最终手工铰孔加工出来的2-50+0.021孔孔洞位置精度不能达到相关要求和标准，在卷纬机中进行装配应用后，容易导致卷纬机锭带在生产运行中出现跑偏现象，影响正常生产应用。如图1所示，为纺织机械卷纬机顶带张紧装置中的摇臂零件工作示意图。6根据上述传统工艺以及改进工艺进行摇臂零件加工生产的具体情况，结合摇臂零件本身的特殊性，在进行摇臂零件中的2

5、-4.8-0.10孔加工中，有一个孔的情况下，需要钻头通过切入、切出以及又切入、又切出的加工特点进行钻孔加工实现。因此，进行摇臂零件钻孔加工过程中，重点是第二次切入加工部分，由于钻头的切入点位于凹凸不平的毛坯平面上，所以很容易就会出现钻头钻偏的情况。再加上引导钻头进行钻孔加工的钻套距离第二次切入面的距离比较远，钻头直径又比较小，进行钻孔加工过程中还容易出现弯曲变形，导致钻孔加工中出现较大的偏移，与零件加工的位置精度要求出现偏差，造成加工生产零件不符合设计要求。特殊孔机械加工夹具设计分析结合摇臂零件加工情况，为避免钻孔加工中钻

6、头跑偏影响零件位置精度，通过在摇臂零件13mm槽的位置处增加一个钻套，以提高零件加工中钻头的引导精度，避免钻头钻偏问题发生，从而提高零件加工的精度。如图2、图3所示，分别为对于特殊孔工艺夹具的改进设计示意图和装配示意图。在图3所示的特殊孔改进夹具装配示意图中，数字1表示手柄，62表示偏心轮，3表示拉簧，4表示转轴，5表示心轴，6表示压板，7表示钻套，8表示短定位销，9和10分别表示夹具体以及安装孔，11表示定位销钉，12表示支承钉，13表示钻模板螺钉，14则表示中间增加的钻套。通过对摇臂零件加工夹具进行上述改进，并在机械加工

7、中进行装配应用，不仅较大程度地提高了钻头引导的精度，有效避免零件加工中钻头钻偏问题，而且提高了摇臂零件加工的精度，有利于在纺织机械中生产应用。2特殊孔工艺中改进夹具定位原理与操作分析根据上述对于特殊孔加工中应用夹具的改进设置，在进行摇臂零件加工中，夹具通过一个大平面和工件的A面进行接触，以对于工件的三个自由度进行限制。同时，夹具通过使用一个短圆柱销，也就是图3所示的短定位销，与工件的160+0.025内孔进行配合，对于工件的两个自由度进行限制。此外，夹具还通过支承钉的作用，对于工件的一个自由度进行限制，这样就能够在工件加工过

8、程中，通过夹具对于加工工件进行完全定位实现，从而对于工件加工的精度进行保证。总之，进行特殊孔工件加工中应用的夹具，主要通过偏心轮夹紧，在转动手柄的情况下，通过偏心轮带动压板围绕心轴进行回转，同时进行工件压紧实现。在对工件压紧后，则分别开始进行两个4.8-0.10孔的钻孔加工。在钻孔完成后，