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數(shù)控車床與夾具連接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
數(shù)控車床與夾具連接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
摘 要：在機(jī)械加工企業(yè)中，數(shù)控車床占有一定的比例。在數(shù)控車床上加工零件，需要夾具來(lái)保證加工零件的精度。因此，夾具和數(shù)控車床的連接需要保證強(qiáng)度和精度。對(duì)于企業(yè)中夾具和數(shù)控車床連接的老結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，進(jìn)行分析和改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床;夾具;法蘭盤;連接結(jié)構(gòu);定位;精度
1 公司機(jī)械加工現(xiàn)狀
公司前身是國(guó)家建國(guó)初期建設(shè)的老工業(yè)。剛?cè)肼毜臅r(shí)候還看到現(xiàn)場(chǎng)布局多臺(tái)普通車床，隨著工藝改進(jìn)，基本都被數(shù)控車床所替代。因此降低了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度和保證了零件加工的質(zhì)量。對(duì)車間的加工設(shè)備的類型和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不難發(fā)現(xiàn)數(shù)控車床將近占設(shè)備數(shù)量的一半。
說(shuō)明公司零件加工大部分采用數(shù)控車床完成，零件加工工序內(nèi)容分散。也存在機(jī)床費(fèi)用的原因(一臺(tái)數(shù)控車床20-30萬(wàn)，一臺(tái)立式加工中心120-150萬(wàn))，致使數(shù)控車床占有的比例如此之高。(如圖1)
2 數(shù)控機(jī)床相配夾具存在問(wèn)題
夾具與數(shù)控車床主軸采用過(guò)度法蘭盤鏈接，保證夾具的設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)中心和機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。法蘭的結(jié)構(gòu)如圖2：
圖示2端和機(jī)床主軸配合，保證圖示2的錐孔和斷面與主軸錐面和斷面均接觸。因此法蘭安裝需要經(jīng)過(guò)多次紅丹粉錐面試配和端面塞尺測(cè)量距離檢查配合。最佳的配合狀態(tài)：錐面接觸裝上后，端面的距離在0.04-0.06mm。螺釘壓緊后，由于變形使法蘭端面和主軸端面接觸。
圖示1端與夾具配合。法蘭和主軸配合完成后，車圖示1端外圓，保證與夾具的定位孔形成精密配合。因此，完成一套夾具的調(diào)試，需要完成圖示1和2端的配合加工。
由于加工的零件結(jié)構(gòu)相似，品種多樣化。一條零件加工線需要兼顧幾種零件的加工。因此需要經(jīng)常更換夾具達(dá)到更換產(chǎn)品。每套夾具都需要對(duì)應(yīng)一個(gè)法蘭盤，更換拆裝夾具的時(shí)候連帶法蘭一起拆卸。采用這種結(jié)構(gòu)連接，每套夾具需要有相對(duì)應(yīng)的法蘭。
這樣增加了夾具的制造成本。經(jīng)常拆卸夾具法蘭盤，會(huì)造成基準(zhǔn)定位的磨損，影響重裝精度。每次夾具更換完成后，精度達(dá)不到零件的加工要求，需要進(jìn)行二次精度的調(diào)整(主要調(diào)整零件的定位芯軸)。這樣增加了夾具調(diào)試的時(shí)間，造成時(shí)間浪費(fèi)。
3 結(jié)構(gòu)改進(jìn)
圖示4端與主軸連接，以前的方式進(jìn)行試配。唯一
不同的：法蘭盤上增加兩個(gè)銷子孔(圖示2)，法蘭盤和夾具連接利
用“一面兩銷”的定位原理。依靠圖示1面和圖示2兩個(gè)銷子定位連接夾具，達(dá)到主軸和夾具的回轉(zhuǎn)中心重合，進(jìn)而保證裝夾零件加工精度。與夾具連接的時(shí)候，為了避免圖示3外圓的配合間隙過(guò)小，出現(xiàn)過(guò)定位的現(xiàn)象。外圓的尺寸比相對(duì)應(yīng)夾具相對(duì)應(yīng)配合孔的尺寸小0.15-0.25mm。
采用這種結(jié)構(gòu)連接，每臺(tái)數(shù)控車床只需固定安裝一個(gè)法蘭盤，與本序連接的所有夾具統(tǒng)一做成相配的結(jié)構(gòu)尺寸。實(shí)現(xiàn)一個(gè)法蘭盤對(duì)應(yīng)多個(gè)夾具連接定位。
4 改進(jìn)的效果
①每臺(tái)機(jī)床只需配裝一個(gè)法蘭盤。不論連接的夾具多少套，只要保證與法蘭盤相對(duì)應(yīng)的連接結(jié)構(gòu)尺寸，都能在本序安裝。因此，減少了法蘭盤的數(shù)量，減少了法蘭盤的配裝次數(shù)，降低了夾具制造成本。
②小孔軸配合裝配比大孔軸配合裝夾容易，夾具拆裝更換方便快捷，減少浪費(fèi)時(shí)間。
③對(duì)于相同的配合精度等級(jí)，小孔的公差帶比大孔的公差帶小，定位更可靠。保證夾具更換后的機(jī)床加工的精度。
5 結(jié)束語(yǔ)
在大部分的機(jī)械加工企業(yè)中，數(shù)控車床占有很大的比例，并且加工產(chǎn)品品種多樣化。在數(shù)控車床上加工多品種的零件，需要配套的夾具保證加工零件的精度。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)，正好滿足了夾具與機(jī)床連接強(qiáng)度和精度要求。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 侯遠(yuǎn)濱.數(shù)控機(jī)床全自動(dòng)夾緊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].哈爾濱工程大學(xué)，2007.
[2] 張吉悅.自動(dòng)夾取型車床進(jìn)給系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，2014.
[3] 李華龍.數(shù)控車床研制及其進(jìn)給剛度誤差源的一種加工補(bǔ)償技術(shù)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.
[4] 陳艷芬.數(shù)控加工機(jī)械零件中的專用夾具設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016，16：25-26.
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