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        圓弧面鉆孔裝置的設(shè)計

        2024-02-26 09:53:08侯學(xué)元劉洪建李艷茹王燕蘭
        金屬加工(冷加工) 2024年2期

        侯學(xué)元,劉洪建,李艷茹,王燕蘭

        內(nèi)蒙古科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心(創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學(xué)院) 內(nèi)蒙古包頭 014010

        1 序言

        鉆孔是機械行業(yè)中最常見的工序之一,一些機械部件經(jīng)常需要在弧面上鉆孔,弧面上鉆孔通常用于部件之間的連接安裝,因此,孔的邊距及孔距尺寸技術(shù)參數(shù)要求較高。在弧面上鉆孔,由于切削力不均勻,孔中心易發(fā)生漂移,造成位置誤差較大,精度很難保證[1,2]。

        本文以某機械制造企業(yè)生產(chǎn)的鼓式制動器制動蹄鐵圓弧面上孔加工為例,設(shè)計一種在圓弧面上鉆孔的裝置,在普通搖臂鉆床上完成零件的批量生產(chǎn),解決該企業(yè)沒有數(shù)控多軸設(shè)備的現(xiàn)狀,同時也解決弧面上鉆孔難的實際技術(shù)問題。

        2 零件加工工藝和難點分析

        鼓式制動器廣泛應(yīng)用于各類礦用汽車中,其主要部件制動蹄鐵為制造的關(guān)鍵零件。制動蹄鐵零件為框架圓弧類零件,材料為鑄鋼。如圖1所示,零件的18個孔分布在制動蹄鐵的圓弧面上。其工藝難點在于圓弧面上的孔加工,且各孔的位置度公差要求嚴(yán)格。

        加工此類零件,通常采取的加工工藝方案有三種[3]:一是劃線加工,具體工藝流程為劃線(劃出孔的位置)→打樣沖→鉆孔。但是由于零件鉆孔位置為圓弧面,劃線難以保證孔的加工位置精度,零件質(zhì)量難以保證。二是利用先進(jìn)加工設(shè)備——多軸數(shù)控機床加工,這種方法簡單,容易操作。對生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備要求高,必須是擁有多軸數(shù)控設(shè)備的企業(yè)才能實現(xiàn)此類零件的加工,這制約了一些小中型企業(yè)的發(fā)展。三是自制工裝夾具,進(jìn)行工藝創(chuàng)新,利用簡易工裝夾具,在普通搖臂鉆床上加工。這種方法不但成本低廉,加工快速,而且能很好地保證加工精度,是比較好的選擇。

        3 工裝夾具設(shè)計

        根據(jù)對制動蹄鐵零件的加工工藝分析,以及企業(yè)現(xiàn)狀,設(shè)計了一種制動蹄鐵圓弧面鉆孔裝置,如圖2所示,將零件固定在夾具體上,夾具體與分度裝置固定連接,分度裝置固定在軸上,軸的兩端分別安裝有軸承,通過端蓋與工裝的側(cè)板連接,軸的一端安裝有用于旋轉(zhuǎn)的手輪。通過轉(zhuǎn)動手柄將夾具體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

        圖2 制動蹄鐵圓弧面鉆孔裝置

        夾具體如圖3所示,蹄鐵以已加工過的兩個孔、一個側(cè)面和底面進(jìn)行定位,通過帶螺紋的定位銷進(jìn)行緊固,完成零件的定位裝夾。

        圖3 夾具體

        根據(jù)零件蹄鐵圓弧面上孔的尺寸要求,設(shè)計分度裝置,如圖4所示,分度裝置包括支撐塊,支撐塊上設(shè)置固定銷,固定銷上設(shè)置腳踏桿,腳踏桿上設(shè)置定位銷,腳踏桿通過彈簧與支撐塊連接。與零件支撐架固定連接的分度板制作成部分齒,齒的角度尺寸和制動蹄鐵零件圓弧面上孔的分布角度一致,當(dāng)踩下腳踏桿時,定位銷(與腳踏桿固定在一起)與分度板脫開,分度板通過扳動手輪可以轉(zhuǎn)到下一齒,這時松開腳踏桿,腳踏桿在彈簧的作用下會自動彈起,定位銷端頭的齒和分度板上的齒嚙合,完成分度板的固定,開始加工該角度圓弧面上的一排3個孔,依此類推,直到加工完所有孔。這樣就實現(xiàn)了零件一次裝夾,完成6排共18個孔的加工。

        圖4 分度裝置

        4 結(jié)束語

        本文設(shè)計的蹄鐵圓弧面上孔加工的工裝夾具,經(jīng)生產(chǎn)驗證,具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡單及運行平穩(wěn)的特點,加工出的零件符合圖樣尺寸要求。同時工裝夾具維護(hù)方便,有利于大批量生產(chǎn),經(jīng)濟效益好,為一些小中型企業(yè)的發(fā)展提供類似零件的加工思路。

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