河南平原光電有限公司 (焦作 454001) 劉紅德 梁 兵 王三民
零件銑削端面一般使用平口鉗夾持或端面倒換壓板等裝夾方式,但薄壁類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,自身剛性差,容易產(chǎn)生裝夾變形。如圖1所示,外端面平面度0.01mm,臺階面與外端面平行度0.015mm,深度1.6±0.01mm,孔φ59 mm圓柱度0.015mm。若平口鉗夾持,孔圓柱度超差嚴(yán)重;若倒換壓板壓緊,外端面平面度超差嚴(yán)重,均不能滿足加工需要。
圖1 內(nèi)環(huán)架
(1)根據(jù)浮動(dòng)裝夾原理,利用零件4個(gè)M2螺紋孔,制作浮動(dòng)裝置,并將垂直端面壓緊力改為平行推緊力,解決零件夾持變形問題。
按圖2制作浮動(dòng)裝置平移套(4件),要求上端面光滑,減小與工件結(jié)合面的摩擦力;按圖3制作浮動(dòng)裝置壓簧螺釘(4件),利用壓縮彈簧將平移套與工件柔性結(jié)合(壓緊力約1.2N)。因?yàn)?組浮動(dòng)平移套與工件均是孤立壓緊關(guān)系(屬于內(nèi)力),對零件整體不會(huì)產(chǎn)生扭曲力、折彎力。
按圖4制作夾具體,4個(gè)φ9 mm孔位與工件4個(gè)M2螺孔位置對應(yīng),定位銷孔與工件兩處定位孔位置一致。
圖2 平移套
圖3 壓簧螺釘
圖4 夾具體
(2)采用一面兩銷定位原則,按圖5定位、裝夾工件: 將與工件柔性結(jié)合的平移套(4組)裝入夾具體4個(gè)φ9 mm孔內(nèi)(同時(shí)進(jìn)行1面2銷定位),旋緊平移螺釘,平移套與工件定位端面產(chǎn)生滑移運(yùn)動(dòng),使平移套φ8.7 mm柱體與夾具體φ9 mm孔壁形成內(nèi)切圓接觸壓緊,因彈簧作用力使平移套端面始終與工件定位端面形成柔性接觸,從而實(shí)現(xiàn)對工件的浮動(dòng)裝夾功能。
圖5 工件浮動(dòng)裝夾示意圖
使用浮動(dòng)夾具,加工中心高速精切削內(nèi)環(huán)架端面、鏜孔,經(jīng)三坐標(biāo)檢測:外端面平面度≤0.006mm,臺階面與外端面平行度≤0.008mm,深度范圍1.6±0.005mm,鏜孔φ59mm,圓柱度≤0.006mm,批量生產(chǎn)中零件形位精度穩(wěn)定。注意事項(xiàng):零件精加工余量≤0.2mm,因彈簧壓縮力較小,如果切削力過大,零件加工時(shí)會(huì)發(fā)生彈跳,形成振顫紋,影響加工表面質(zhì)量。
利用零件螺紋孔制作浮動(dòng)夾具,簡便易實(shí)現(xiàn),可以解決薄壁零件加工時(shí)裝夾力變形問題。若零件沒有螺紋孔,可以用環(huán)氧樹脂膠粘接工藝圓臺(3處以上),用數(shù)控銑削見光圓臺端面、點(diǎn)鉆孔、攻螺紋,再使用自制浮動(dòng)夾具完成零件加工,最后銑去工藝圓臺即可。該類浮動(dòng)夾具主要應(yīng)用于高精度薄壁零件的端面精加工,可以滿足零件形位精度要求。