趙忠剛
(山東能源機械集團(tuán),山東 泰安 271411)
刮板機溜槽槽幫的加工是一項非常繁瑣的事情,既得劃加工校正線,又得按線校正并夾緊后加工,嚴(yán)重浪費人力物力。經(jīng)過多年的公關(guān)研究,摸索出了一套較為科學(xué)的裝夾、加工方法,該方法主要是利用工藝裝備裝夾定位,省略了劃線工序,并且縮短了裝夾校正的時間。現(xiàn)以銑削刮板機溜槽鏟板槽幫為例介紹如下。
鏟板槽幫結(jié)構(gòu)如圖1 所示,溜槽組裝時,其B 端帶槽凸銷裝插在另一件槽幫的A 端凹槽中,槽幫兩端用啞鈴銷通過其槽孔聯(lián)結(jié)。同時,由圖1.可知,236mm 上、下面與570-1mm 左面、14mm 下平面需要加工,該四個面可以由組合機床的四把刀同時在工件一次裝卡、進(jìn)給過程中銑削完成。根據(jù)其用途可知,其W 型槽是用來導(dǎo)向運行的刮板的,W 型中間的縱向加工面到兩個槽底的距離為570-1mm;236mm 上平面到啞鈴銷安裝槽孔中心的距離為108mm。為此,銑削槽幫四個平面時,只需以W 型槽底和安裝啞鈴銷的槽孔中心定位后夾緊即可。
圖1 鏟板槽幫主要加工尺寸示意圖
通過上述分析可知,裝夾工裝必須能對其W 型槽兩端的槽底可靠定位,并能定位安裝啞鈴銷的槽孔中心,實際過程中,為了更可靠地安裝啞鈴銷,定位A 端的120mm 槽口中心和B 端凸銷115mm 處的中心即可,因為這樣能在鏟板槽幫凸銷插入其槽口后,其236mm 上、下平面能分別位于一個平面內(nèi),便于溜槽中板的搭接,同時又能保證順利地安裝啞鈴銷。
由于槽幫是鑄造件,其W 型槽底的四個點并不完全在一個平面內(nèi),有一個點會處在“虛空”的狀態(tài),為此,可以在定位W 型槽底的四個定位點上增設(shè)調(diào)平螺栓,當(dāng)哪一個槽底“虛空’時,用調(diào)平螺栓頂實W 型槽底即可(如改點的虛空距離偏大,可以對角使用調(diào)平螺栓將槽幫W 型槽底進(jìn)行對稱調(diào)整、頂實)。
定位A 端的120mm 槽口中心和B 端凸銷115mm 處的中心時,由于是毛坯面,其尺寸變化較大,可采用凸錐和凹錐對其進(jìn)行中心定位(裝夾錢必須將飛邊、毛刺修磨干凈)。由于凸錐和凹錐與槽幫的接觸點是一條線或幾個點,難以施加較大的緊固壓力,在加工過程中工件會發(fā)生滑移,因此,還需設(shè)置定位后的專門夾緊機構(gòu)推桿頂絲對工件進(jìn)行緊固。
由于槽幫的W 型槽面是毛坯面,其變化較大,在定位W 型槽底后無法再對W 型槽側(cè)面進(jìn)行準(zhǔn)確定位,這里采取側(cè)緊螺栓對其W 型側(cè)面進(jìn)行頂實,防止工件在強力銑削過程中發(fā)顫和震動。
在銑削過程中,為防止工件縱向竄動,必須設(shè)置一縱向頂絲對工件進(jìn)行頂實。
綜上所述,該裝夾工裝設(shè)計如圖2.左、右基座結(jié)構(gòu)及關(guān)聯(lián)零件所示,它完全限制了被加工槽幫的空間六個自由度,即:縱向頂絲限制了其沿X 軸的軸向移動和轉(zhuǎn)動自由度;立向頂絲與定位模板和調(diào)平螺栓限制了其沿Y 軸的軸向移動和轉(zhuǎn)動的自由度;定心推桿與側(cè)緊螺栓限制了其沿Z 軸的軸向移動和轉(zhuǎn)動的自由度(參照圖1)。
圖2 左、右基座結(jié)構(gòu)及關(guān)聯(lián)零件
根據(jù)圖2 左、右基座結(jié)構(gòu)及關(guān)聯(lián)零件及其應(yīng)用要領(lǐng)和圖1 鏟板槽幫主要加工尺寸示意圖,制作注意事項如下:1)工裝的定模板突出的兩個銷壯部位上下方向的厚度為56mm,作為加工57mm 左側(cè)面的對刀基準(zhǔn),其左右面不得與槽幫W 型側(cè)面接觸,防止干涉對W 型槽底的定位;2)基座底部的定位臺和定心推桿必須在同一平面內(nèi),其所在平面至右基座的右側(cè)面距離為107.8mm,作為加工108mm 上平面的對刀基準(zhǔn);3)右基座的壓蓋處加工一個讓刀槽,作為銑削570-1mm 左側(cè)面的讓刀空間;4)為便于槽幫的裝卸,右基座上面的定位模板設(shè)制為滑動式的,當(dāng)工件需要卸下時,通過松動其上面的緊模螺栓將其抽出即可,當(dāng)槽幫吊裝在定心推桿上后,再將定位模板推進(jìn)槽幫W 型槽,并緊固緊模螺栓,定位模板與其滑動處的間隙限制在0.05mm,左基座上的定位模板是緊固在左基座上不動的;5)定心推桿在推桿頂絲的作用下可以上下移動,實現(xiàn)對槽幫的聯(lián)結(jié)槽口的定位,定心推桿與基座孔的裝配間隙不得大于0.03mm,以提高其定位的準(zhǔn)確性;6)定心推桿的凸凹頭表面、定位模板的銷壯表面、縱向頂絲的絲頭端面等必須淬火處理,以提高其使用壽命。
圖3 鏟板槽幫裝夾示意圖
按照圖3.鏟板槽幫裝夾示意圖,首先將兩個基座按照槽幫的縱向尺寸吊裝、緊固在機床(多面銑削的組合機床)工作臺上,并使其定位臺在工作臺的同一T 型槽中;其次將槽幫吊裝在基座上,將右基座的定位模板的銷壯處推進(jìn)槽幫W 型槽中,緊固其緊模螺栓,旋擰兩個推桿頂絲使定心推桿推動槽幫向定位模板靠近,使其W 型槽底靠實定位模板,同時定心推桿的凸、凹頭實現(xiàn)了對槽幫槽口的定位;如果槽幫的W 型的四個底面有一處未與定位模板靠實,則需旋擰該部位的調(diào)平頂絲,靠實槽幫W 槽底即可,如果間隙大于1mm,需同時旋擰該處調(diào)平螺栓和其對角處的調(diào)平螺栓,使W 型槽底盡量平齊,具有借料的意義;然后旋擰右基座的縱向頂絲使槽幫靠實左基座,再旋擰立向頂絲,實現(xiàn)對槽幫的夾緊,可在立向頂絲上部安置一鋼板,防止點接觸導(dǎo)致的壓緊松動隱患;最后擰緊側(cè)緊螺栓,使槽幫處于可靠的定位狀態(tài)。
裝夾完成后,開始銑削即可。按照進(jìn)入切削狀態(tài)刀具的先后次序反序進(jìn)行校對刀具的吃刀深度,并鎖緊各刀具主軸進(jìn)行對槽幫的銑削。銑削完成后,將工作臺開到初始位置,進(jìn)行對槽幫的拆卸和裝夾,裝夾完成后直接銑削即可。
注意:對刀時可以將刀開到相應(yīng)的對刀面上,用塞尺或相當(dāng)厚度的紙板校驗一下間隙即可;定心推桿的外圓面最好用塑料套保護(hù),防止進(jìn)入灰塵等;卸件時,必須依次松開側(cè)緊螺栓、調(diào)平螺栓、縱向頂絲、推桿頂絲、立向頂絲,防止次序不對導(dǎo)致個別零件的使用壽命降低;要定期用煤油清洗滑動部位,并涂潤滑油;要及時更換變形螺栓。
該工裝設(shè)計可靠,便于操作,對操作工的技能要求不高。該工裝亦可在龍門銑或單臂刨床上使用,只是236mm 的一個側(cè)面需要二次裝卡進(jìn)行加工,但照樣省略了劃線工序,其它類型刮板機溜槽槽幫可以參照設(shè)制。該工裝設(shè)計新穎,復(fù)雜件裝卡、定位、加工中具有實實在在的參考價值。
[1]王健石,主編.機床夾具和輔具速查手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.
[2]成大先,主編.機械設(shè)計手冊[M].5 版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010,1.