施耐德/140CPU67060
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一、零件的加工工藝分析
變速箱體結構如圖1 所示,長寬高約為425mm×210mm×105mm,材料為HT200,硬度約為190HBS。箱體兩側面有四組軸承孔,它們分別是2-80J7、2- 47J7、52J7、3-40J7,尺寸精度和位置精度都比較高;孔口周圍分布有多個大小不一的光孔和螺孔:3-10、4-14、4-M10-6H、12-M6-6H。再看表面粗糙度,軸承孔和底面的表面粗糙度都是Ra1.6,零件兩側面凸臺位置和螺孔為Ra6.3,其余為鑄件面。通過以上分析得出:零件的加工精度要求較高,一組軸承孔之間的跨距較大,而且存在同g軸線上的孔徑大小不g的情況。立式加工中心由于受到和Z 向行程的限制,兩面的孔必須翻面才能完成加工,為了能保證其同軸度,根據基準統一的原則,工藝要求統一以三面定位裝夾,以尺寸100的軸線為翻轉軸線,對工件進行翻轉加工。在此工序之前,其上各三個基準表面已經精銑完成。
二、夾具的設計
2.1:定位與裝夾
①定位方式的選擇:根據零件的結構及加工工藝,本設計采用的是平面定位,以夾具體上的3個支撐板和1個支撐釘,在夾具體上對變速箱實現*定位。
②夾緊方式的選擇:采用雙液壓缸進行夾緊,裝夾快速平穩,大大降低了勞動強度,滿足大批量生產要求。
2.2:夾具的工位旋轉
由于三軸聯動的立式加工中心工作臺和Z軸方向不能旋轉,工件不能一次裝夾加工完兩面的孔系,需要旋轉180°才能完成另g面孔系的加工,夾具增加旋轉裝置,旋轉軸的中心與工件尺寸100 的軸線所在的水平面重合,采用擺動液壓缸進行旋轉,旋轉速度快而穩,旋轉角度精準。滿足加工精度,提高工作效率。
2.3:夾具的工作原理
該夾具的機械部分主要由底座、定位裝置、夾緊裝置、旋轉裝置等部分組成。底座是承裝各部件、與機床連接的重要部件,夾具調整好后通過機床T 型槽上的螺釘把底座固定在機床工作臺上。定位裝置由夾具體、定位塊和定位釘組成,如圖2 所示,定位塊和定位釘安裝在夾具體上,底面定位塊4、6和側面定位塊14、定位釘7限制了工件的六個自由度,對工件進行*定位。夾緊裝置由兩個安裝在夾具體上的轉角油缸組成,其體積小、力量大,節省空間,夾持速度快,定位準,可對工件快速裝夾、快速打開。
轉角油缸自帶壓板,可以直接對工件進行夾緊和松開,因此夾具不需要另設夾緊元件,油缸壓板可以設定任意角度的旋轉,旋轉角度大小的設定只要與工件夾緊和工件裝卸時不發生干涉即可。旋轉裝置是該夾具的核心部分,其主要作用是工件加工完一面后對夾具體進行180°的旋轉以便對工件另一面的加工,如圖所示,夾具體通過兩端的旋轉連接盤與底座的兩個立柱連接,再通過油缸連接盤與擺動液壓缸相連,擺動液壓缸的動作由液壓系統控制。在底座的立柱上設置限位開關,當夾具體旋轉到設定的角度時碰到限位開關,液壓缸停止旋轉,限位開關的位置可以根據需要的角度進行調整。
工件由三面定位,采用定位板和定位釘定位,夾具體上三面的定位板的位置公差定為工件位置公差的1/3,即平面度為0.03,平行度為0.05,為保證各定位面的位置精度,各定位板裝配好后再進行一次精加工。工件同軸度公差規定為?0.02,為了保證工件的同軸度,旋轉裝置的定位誤差Δdw 應≤1/3工件的同軸度誤差,即≤?0.006mm。為了限制這個誤差,制造夾具的時候制造尺寸限制在100.006 以內。孔的尺寸精度和圓柱度由機床和的精度保證。