自动车床弹性夹头设计及制造工艺

自动车床弹性夹头设计及制造工艺自动车床弹性夹头设计及制造工艺 ? 夹翼? _蔫i iiii!:囊雠《拇*}辆龋辇囊: 自动车床弹性夹头是多年来标准件生产的常规工具,是属于利用斜面作用的定心夹紧机构.图l 所示为弹性夹头的结构简图.图l中2是弹性夹头,其结构如图2所示,它是一个薄壁带锥面的弹性套筒.带锥面一端开有三条或四条轴向槽.它有三个基本部分:一是夹爪A;二是包括夹爪在内的弹性部分B,称为簧瓣;三是导向部分c.当作用力0通过拉杆l(或其他机构)使弹性夹头2 往后面移动时,通过锥面的作用使簧瓣收缩,从而 ...

自动车床弹性夹头设计及制造工艺 ? 夹翼? _蔫i iiii!:囊雠《拇*}辆龋辇囊: 自动车床弹性夹头是多年来标准件生产的常规工具,是属于利用斜面作用的定心夹紧机构.图l 所示为弹性夹头的结构简图.图l中2是弹性夹头,其结构如图2所示,它是一个薄壁带锥面的弹性套筒.带锥面一端开有三条或四条轴向槽.它有三个基本部分:一是夹爪A;二是包括夹爪在内的弹性部分B,称为簧瓣;三是导向部分c.当作用力0通过拉杆l(或其他机构)使弹性夹头2 往后面移动时,通过锥面的作用使簧瓣收缩,从而对工件进行定心夹紧. 旦一叠图1 1.拉杆2弹性夹头图2 弹性夹头既可以设计成反锥形式(如图2示), 也可以设计成正锥形式(如图3示).当采用弹性夹头夹紧时,工件被夹紧表面的尺寸偏差不宜太大.一般用于夹紧IT10级精度的工件.这— 是因为夹头变形大时,夹爪与工件以及夹头锥面与外套图3 锥面的接触不良,造成定位精度和夹紧刚度降低. 难以保证被夹紧工件的形状精度. 设计弹性夹头的主要尺寸数值如下,(参见图 2)仅供参考. 机械1人(砖鲰I)2001年第6期 –l,3mm d:由结构需要确定 d=d1一(2,3)mm L=(0.5一1.2)Dram(D为工件直径) =2,4mm :簧瓣数,一般取3 2.=30.一般不得小于自锁角与弹性夹头相配合的锥套内锥角大小视具体情况决定.当要求夹紧范围大时.为了使夹紧点始终在夹头外端离切削点近.对图2所示倒锥夹头.锥套内锥角应取2.一r;而对图3所示正锥夹头. 锥套内锥角应取2.+l..当要求夹紧范围不大时, 锥套内锥角可与夹头的锥角做成一样大小. 制作弹性夹头的材料最常用的是65Mn. 弹性夹头制造工序长.形位公差要求高,对生产工人的技术要求也高,质量难以保证.多年来我厂采用制造弹性夹头工艺是,弹性夹头经粗加工及热处理后磨内孔,再以内孔穿心轴定位磨外形.这由于内孔长度较弹性夹头全长短得多.定位长度不足,再加上磨内孔采用的外形基准面是粗基准面不是最后成形面,磨出的内孔容易产生其母线不直. 此种情况下穿心轴定位实际上是一个假象定位.这种定位方法本身存在先天不足,磨出的外形很难保证与内孔的同轴度误差,要达到产品所需的同轴度误差要求不容易.经此工艺生产出的弹夹头径向髋动见表l.后来采用外形定位磨内孔的方法,外形先磨加工完毕是最后成形面.再以外形定位,其接触面积大.定位牢靠稳定.即使磨内孔前外形与内孔有较大的同轴度误差,采用以外形定位的磨加工夹具磨孔后,即可将内孔磨正.消除了孔与外形的同轴度误差,达到设计同轴度要求.按此工艺生产出弹性夹头径向髋动见表2. 裹1 d/ram径向跳动/mm 6—150.15,0.加 l5,30018,030 30,500.20,0.30 ? 央天? 车削内螺纹用的山东建材学院淄博分院(255200)马盎英许同乐在车床上加工外径为630mm,螺纹规格为 Tr400×240/3的大型螺母时,由于刀具系统的振动得不到控制,螺纹工作表面粗糙度以及螺距,牙形,中径等误差满足不了螺母的使用性能.为此, 我们设计了辅助支承筒. 1.辅助支承筒的结构辅助支承筒十分类似套筒,基本结构为一薄壁圆筒,壁厚为30mm,圆筒的外径比螺母内径小0.3 -- 0.5mm,圆筒的外表面有一定的圆柱度要求.圆筒的一端对称地开有两槽,槽宽略大于刀具的宽度. 圆筒内焊有两块钢板,在其中一块钢板的中央钻有裹2 d/ram径向跳动f/nan 6,l5<006 15,30<0.10 30,50<0.15 对于内孔小于~12mm孔的弹性夹头,而采用钻,饺孔后以外形定位电加工打孔,并设计出合格的电加工夹具,使内孔?12ram以下小孔弹性夹头的同轴度达到产品技术要求.而原工艺是钻铰孔后研孔.此种加工方法钻,铰孔留下的偏差,研孔不能消除外形与内孔的同轴度误差,否则生产出的夹头较难达到技术要求. 对于产品表面质量要求高的产品,因为弹性夹头内孔为防止工件滑动而加工有防滑槽,有时加工完毕后有较多的毛刺翻出,另外内孔与锥孔过渡处有锐角,使用时容易拉料,拉伤被加工件的外表面.所以在热处理前加一道加工工序,抛光过渡处锐角,并去除沟槽毛刺,热处理后加一道清理内孔及去毛和工序. 经过一段时间生产,实践证明改进工艺后,新夹具能够保证产品达到要求的技术条件,工艺性能稳定,工艺验证表明,解决了原来工艺存在的问题,减少了产品报废率,取得了明显成效.已正式投入生产使用.(收稿日期:20010205) ? 24? 一个螺纹孔,圆筒壁上有一光孔,与螺纹孔对应. 刀杆口处为一凹平面,低于刀杆表面5mm,a平面与上述螺纹孔相对应,刀杆6处为一长方形孔,是刀具的安装孔,孔的尺寸是根据刀具的尺寸而设计的,孔壁上有螺纹孔.辅助支承筒的圆筒在刀杆上有一定的活动范围,与螺母内壁接触控制振动. 2.辅助支承筒的应用 (1)支承筒的安装如图所示,安装支承筒时,将刀杆1装于两块钢板之间,根据使用要求, 两块钢板处于水平位置,通过支承筒壁上的孔c及钢板上的螺纹孔,用沉头螺钉把支承筒固定在刀杆上,使螺钉头部与刀杆n处的平面接触.然后安装刀具,安装时,刀具通过支承筒上的槽,刀头从槽中伸出,伸出量视加工情况而调节,最后用螺钉将刀具固定在刀杆上. AIA--A AI l刀杆2.支承倚 (2)支承筒的使用安装完毕后,刀杆顶面与支承筒内两块钢板间略有缝嗽,刀杆两倜面与筒壁有一定空间,见A--A剖面,因螺钉头部处在刀杆凹平面a上,这样支承筒使用时,在外力作用下支承筒相对于刀杆能够作轴向,径向移动及绕螺钉作小幅度的摆动.n处凹槽限制了支承筒的轴向移动范围.支承筒外壁与螺母内壁问有微小距离0.3 , 0.5ram,控制了支承筒的径向移动量.在实际应用中,支承筒壁是靠向螺母内壁的,两壁间产生的压力与刀具系统产生的振动力及其他外力相平衡,这样使切削稳定.在切削区域要供给足够的切削液,用来散热和减小支承筒壁与螺母内壁的摩擦.在生产中,支承筒对螺母内壁产生的作用力不影响螺纹的使用性能.(收稿日期:20010307) 扰攮1人(睁葫I)2001年第6期

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