1 概述
對于批量生產的產品, 在進行產品制造的工藝方案制定和工藝裝備設計時, 不僅需要考慮所采用的加工工藝和工藝裝備能保證加工質量, 使加工后的零件能夠達到圖樣規定的各項要求, 同時也需要考慮使產品各個制造環節達到較高的生產效率。在保證和提高產品質量的同時, 最有效地降低產品制造成本, 這樣才能使產品真正具有較強的市場競爭力。
2 分析
1 英寸( 2514 mm) 角式截止閥閥蓋( 圖1)材質為蒙乃爾( Monel) 合金, 采用硅溶膠鑄造工藝, 鑄件表面質量、尺寸精度和形位公差精度均要求較高。由于該產品具有一定的批量( 700 套/月) , 因此, 主要零件的大部分加工面( 包括閥蓋大面端的平面、外圓、內孔和螺紋等) 均采用數控車床加工, 以保證加工質量, 提高加工效率, 降低制造成本。閥蓋大面端加工時, 為了達到免校正、快速裝夾的高效加工要求, 設計了如圖2 所示的夾具, 經使用效果較好。
3 結構
夾具通過連接盤與數控車床主軸端連接。工件裝夾時, 以定位芯體和定位方板定位, 定位芯體的圓柱段與工件小頭內孔( 鑄件上已鑄出) 配合, 定位方板的內孔與工件5 4114 mm 外圓配合, 從而可以使工件在裝夾后其軸線即與夾具回轉中心吻合,準確定位。工件的軸向位置由工件上11/ 4 -12U NF 螺紋頂端平面與定位方板孔內平面接觸來定位。工件裝夾時, 先將定位方板套上工件5 4114mm 外圓, 隨后將工件裝上夾具。當工件小端內孔套上定位芯體圓柱段的前段( 與工件孔之間的間隙稍大于后段的定位段) 3~ 4 mm 時, 定位方板開始進入兩定位塊上的定位卡口內。繼續推入工件至軸向定位后, 將工件稍作逆時針方向旋轉, 使工件兩筋的側面與對正板內側平面相貼, 亦即使工件兩筋與夾緊體對正, 然后旋緊壓緊螺釘帶動壓緊瓣夾緊工件, 便可進行切削加工。壓緊瓣外圓與夾緊體內孔的配合間隙為01015~ 01030 mm ( 配車) , 以保證工件夾緊穩固。在定位芯體的圓柱段頂端以及定位方板的左側面四邊分別設計有圓錐導入段和30b倒角, 這樣可以使工件和定位方板能比較快捷地裝入夾具。
4 制造
夾具制造時, 須保證定位芯體和定位方板的內孔與夾具和機床回轉中心基本同心。定位方板內孔按如下步驟進行加工。在擰緊定位塊的固定螺栓前, 在定位方板與定位塊的配合面之間襯入一層較薄的紙以控制兩零件之間的配合間隙。然后攏緊定位塊, 擰緊螺栓, 配作圓錐銷, 以固定定位塊的位置, 接著在工藝螺孔處用螺釘將定位方板固定在夾具上。將夾具裝上車床, 車出定位方板上的定位內孔, 從而可保證定位內孔的同心度要求。
5 結語
該夾具使用效果良好。工件裝卸時間約為45s/ 件, 數控切削加工時間約為105 s/ 件, 整個加工過程為150 s/ 件, 具有較高的生產效率。
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