论数控车床四工位刀架上安装麻花钻夹具设计

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2010-02-26 19:11:07

  一、设计思路启发
  
  针对不同零件图形要求,都需考虑装夹方式,工艺制定方案,刀具选择,加工参数确定,针对图1车削零件,在现有CYNC-400TE型GSK980-TA数控车床上进行加工,尾座不能自动钻孔,并且数控车床在有机床罩时,钻孔不便于很好操作,对有不同直径的孔又需进行钻削加工以及生产纲领要求,在钻孔加工时,要不断拖动尾座、更换不同直径钻花,给操作带来一定困难。针对以上钻孔时的问题,为提高生产效率,减少人工劳动强度,于是便进行设计在四工位刀架上安装麻花钻夹具,进行钻孔加工。
  
  二、夹具设计要求
  
  依该数控车床四工位刀架安装刀具刀杆尺寸为25X25mm,并要求使麻花钻要安装在夹具上与主轴回转中心等高,且能稳当固定,不使麻花钻在钻孔时扁尾产生扭转现象。同时要求夹具材料具有高硬度、强度,依现存条件选择45#钢作为夹具材料,并进行调质热处理。再要求麻花钻安装在刀架上进行换刀时与刀架电机不干涉,并且在同时安装四支钻花时,进行钻削加工时,另外不参与切削的麻花钻不能与卡盘干涉,且便于装拆更换麻花钻,从而进行如下设计。
  
  三、确定夹具图形尺寸
  
  综合前面夹具设计要求,又在零件加工中,所用的锥柄麻花钻规格分别为Φ14.7、Φ16.8、Φ19.4、Φ22.5,因此考虑到夹具上需加工出安装锥柄莫氏二号麻花钻的内孔,所以可以确定锥柄内孔尺寸[1];又结合夹具使用要求,此四工位刀架的装夹位置高度为40mm,刀尖中心高为115mm,及夹具在刀架上安装时的受力作用点受力情况,从而设计图2所示夹具; 

 四、夹具加工
  
  1.材料选择:Φ60X90的45#钢材料[2]
  2.工艺分析:结合上述夹具图要求,由于有一个锥孔要求较高,所以采用圆钢加工,现进行如下工艺方案分析[3]。
  第一种方案:在数控车床加工外圆面至Φ58mm,并加工莫氏二号锥柄内孔,再在数铣上铣削安装在刀架上的各平面,并严格控制锥柄内孔中心与安装于刀架上的底面中心高尺寸,从而保证锥柄孔中心与主轴回转中心重合,最后进行调质热处理;
  第二种方案:先用标准机夹式刀具测量刀尖的中心高,确定铣削夹具安装面距锥柄孔的尺寸,进行铣削加工夹具各面,再将铣后的圆钢安装在刀架上,用三爪卡盘装夹Φ4mm中心钻钻等高中心孔,完成后用四爪卡盘装夹夹具零件找正,加工锥柄孔;
  综合以上两种加工方案分析,第一种加工方案简便,易于操作,第二种方案较复杂,从而选择第一种加工方案进行加工;
  3.加工设备选用:依现具备加工设备,确定在V600型FANUC-0I数控铣床上加工夹具各面,在CYNC-400TE型GSK980-TA数控车床上加工外圆及内锥孔;
  4.数控加工工序卡片(见表)[3]
  5.定时定额进行加工
  6.调质热处理 

 

 2.利用尾座在圆钢上打中心孔;
  3.用手动操作方式移动刀架,确定钻花中心与中心孔中心是否重合;
  4.进行建立工件坐标系,X轴向将麻花钻中心对准中心孔,即为X轴向坐标零点,输入坐标X0,Z向将麻花钻的主切刃接触工件右端面,即为Z零点,输入ZO;
  5.检验对刀准确性,在MDI操作方式下检验;
  6.编写孔加工程序使用;例加工图4孔程序如下: 

 六、使用效果
  
  综前所述,各项完成后,正式投入使用,依据不同的数控系统,在进行开关机后,注意要重新检验坐标系的准确与否,同时也要注意避免检验时与工件相碰撞,要单个坐标轴的去检验,保证安全操作;并且在使用过程中,对钻花的磨削尽量是使两主切削刃要对称,有必要时可以采用自动砂轮机进行磨削。将钻花装夹找正,保证在钻花切削加工时不转动。在钻削的程序编写上也要合理的考虑切削参数的选择,力求保证麻花钻排屑容易; 

 七、结论
  
  数控车削技术发展较快,同时机械加工业信息化、需求多变化也在不断的日新月异更新,为适应不同零件要求、市场变化,在各方面专业技术知识上要狠下功夫。此夹具设计构想也是在生产周期的紧迫,零件加工要求下进行设计加工;通过此次的夹具零件设计加工,深感技术更新快,社会的需求广泛,从而使我们的专业知识需进行不断提高,尽快适应社会形势变化,不断搞高专业技术内涵知识与操作能力,开拓思维进而为机械

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