钻头帽铣槽专用气动夹具设计

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1、解决方案E臣墨圆工芝，-rM，Mill，诠断／蝠黑／mill，己譬遵钻头帽铣槽专用气动夹具设计王鹏。边颖(1．特雷克斯(TEREX)公司，河北三河065206；2．哈尔滨工业大学，哈尔滨150006)TheDesignforaSpecializedPneumaticFixtureofDragBitsWANGPeng，BIANYing(1．TerexCorp．，Sanhe065206，China；2．HarbinInstituteofTechnology，Harbin150006，China)Abstract：Adragbi

2、tisatoolwidespreadusedindrillingforoil，theproductiveefficiencyandproductqualityofwhichdirectlyaffectstheproductivityandcostofdrillingoil．Themainworksinthispaperistodesignaspecializedfixtureofdragbits．Bysolvingseveralkeyproblemsofproducingdragbits，thisfixturemeetst

3、heneedsofhighefficiencyandeasyoperation．Keywords：dragbit；fixturedesign；pneumatic1引言刮刀钻头为石油开采设备的重要零部件之一。本文针对刮刀钻头帽的关键机加工工序进行了专用夹具设计，以替代普通机床使用的通用夹具，操作简便，提高了刮刀钻头帽的生产效率及质量，降低了劳动强度。2钻头帽结构分析钻头帽结构简图如图1所示，钻头帽通过内止口与钻头体固定，外圆底部组焊，钻头帽顶面三个等分槽面与刮刀片组焊。其主要结构特征如下：片的等分精度；(1)钻头帽呈圆锥体，

4、顶面有三个不过中心的等分(3)三个等分槽的槽深尺寸影响到三个刮刀片的高槽，槽底面与钻头帽底面呈一定角度；度误差。(2)三个等分槽的等分精度影响组焊后的三个刮刀钻头帽结构的特殊性导致其难以装夹及准确可靠定进行充分的搅拌，及时去除表面吸附的小气泡，尽量使零一致。表3为加工的时间及化学铣切前后的尺寸对比。件各表面与腐蚀液充分接触，同时也使整个溶液浓度均匀3结语表3化学铣切前后的尺寸及处理时间化学铣切时，可以通过控制铣切时间来控制零件的去除量。使用化学铣切的方法，我们对4种零件进行了补加工，绝大部分零件加工合格。通过测量，化学铣切

5、可以同时降低零件表面粗糙度半级以上。对于高精度的台阶孔或盲孔，只能镗削加工，如果公差在IT6级以上，普通机械加工难度很大。我们可以适当放宽机加的公差，留余量0．005mm左右，根据尺寸按0．O02mm进行分组，最后的精加工由化学铣切工艺来完成，获得更高的合格率。(编辑启迪)作者简介：侯朋(1973一)，男，高级工程师，硕士，从事铝合金和不锈钢零件的精密加工工艺设计工作。收稿日期：2010-06—28132；机械工程师2010年第9期鼹决方寨工艺／工装，旗ill／i_ai，尬灞／维昭／改造譬臣譬圆位，也给加工带来了一定困难，

6、此外，其加工精度也直接块和杠杆设计为一体，工件外形面V型块将难以准确、牢影响刮刀钻头的质量。这些都对钻头帽夹具提出了较高固的配合，夹紧不牢靠，将大大降低铣槽的加工精度。因的要求。此，夹紧机构采用浮动夹紧，用螺栓、半圆销、弹簧等将压3夹具结构设计板及杠杆连接在一起，以弥补以上误差从而提高加工精钻头帽铣槽专用气动夹具结构如图2所示。度，其结构如图5所示。(3)V型块和夹紧机构位置的选择如图2所示，V型块与夹紧机构相对，放置在夹具机床两侧同一水平线上，而非沿着机床上面上下放置。这样做是为了减小机床及气动装置尺寸。如果v型块采用沿

7、夹具斜面上下放置，由于气动装置位于机床下部空腔内，则需增加机床高度，或气缸长度，增加了机床或气缸尺寸。(4)卸件方案由于钻头帽呈圆锥体形状且加工时底面朝下，给拆卸装夹在夹具上的钻头帽带来一定不便。为解决该问题，采用如图6所示卸件杆将加工后的工件从底部顶起，以方便拆卸工件。．3夹紧机构动力装置的确定及夹紧力计算3．1定位方案选择动力部件作为夹紧机构的动源，可分为手动夹紧和钻头帽的工件定位方自动夹紧，机床常用自动夹紧力源，气动夹紧，液压夹紧案及其定位元件的选择：与夹紧扳手都属于自动夹紧力源。为了提高生产自动化(1)钻头帽底面夹

8、具车程度和生产率本夹具选用气动夹紧，本夹具选用气动装床固定，消除3个自由度。置作为夹紧机构动力源。(2)外圆短v型块定夹紧机构受力简图如位，消除2个自由度，如图3图7所示，应用夹紧力计算所示公式得到夹紧力为F，所选(3)以铣好的汽缸为QA125，内径d=一个槽面为基准，125ram，通过计算其推力为用图