轮架零件的数控加工

2019-10-19陈伟坤

发明与创新·职业教育 2019年1期

陈伟坤

摘要：工业科技的高速发展，许多产品零件利用现代化数控设备快速的加工，大大提高生产效率和产品精度，但不是所有的产品都能加工出来，本文中所描述的轮架零件，普通夹具装夹难度高，装夹时间长，且难已保证产品尺寸精度，为了在数控车床上完成加工，为了提高生产效率和产品质量，在生产实践中设计了一套夹具。本夹具特点是：结构简单、制造容易、操作方便、成本低。保证了零件的精度，提高了产品生产效率。

关键词：夹具;数控设备;轮架;数控车床

一、夹具的基本结构

本夹具的基本结构（如图1），由机座、传动轴、转轮1、转轮2、自制螺栓等零件组成，是装在数控车床上使用。零件2-轮架是该夹具中的其中一个零件。最难的是轮架的加工，主要是因为尺寸精度要高，位置精度也很重要。所以在加工时，要是位置精度不好，会出现转轮转不动的后果，所以，这部分尤为重要。

二、被加工零件的结构特点和加工要求

本加工零件轮架外形结构不规则，它是图1所示夹具的02零件，内部表面和外部表面加工精度要求高，普通夹具装夹难度大，且需时间较长，加工精度难以达到要求。

（一）零件加工要求

1.本零件是精密45#;2.需要使用数控车床车削;3.要求加工表面粗糙度在Ra1.6;4.尺寸精度应保证在0.02mm;5.零件月产量5000件。

（二）确定夹具类型

如图2所示零件有同轴度和垂直度有位置度要求，外轮廓形状都是铸造表面，产品零件主要考虑装夹方式和定位方式。因此，夹具采用组合夹具和液压装夹。

三、夹具的结构与使用

1.上夹具，如图1、2所示，校正夹具，校正外圆跳动和与Z轴平行的平行度

放置的时候一定让外圆表面和表头垂直，而且校正用百分表放在Φ136的外圆位置，搬动主轴旋转，用铜棒敲打夹具，保证圆跳动量不能超过0.02mm。接着校正机床Z轴与夹具的平行度，将百分表放在基准面位置上（如图3），移动Z轴，用铜棒敲打夹具，保证百分表跳动量不能超过0.02mm。当校正完Z轴后，再校正同轴度，经过反复校正几次，将百分表跳动尽量减少，然后可以进行工件的安装。

工件安装完成后如图4，安装时首先去掉轮架与夹具配合的锐边（防止锐角顶到夹具导致干涉），安装完成后，然后对轮架进行钻通孔（Φ20）。最后将夹具盖拆掉，加垫圈、螺杆如图5。

车削轮架的端面，和Φ32外圆成如图6，去毛刺，盖夹具的盖子，然后拆掉垫圈和螺杆，车内孔成图7。

2.如图8安装校正工件，以车削好的端面作为基准，并使该端面贴紧夹具的基准面，然后用百分表校正该侧面与Z轴平行度。

校正工件时，一定要注意锁紧夹具上的两个螺钉，且需锁得很紧，保证工件装夹牢固。工件夹紧后，拆掉工件上定位用的心轴，如图9。因为接下来的步骤是钻通孔（Φ20），且要钻通，若没有把心轴拆掉，那么钻孔时心轴会被钻头钻穿，造成夹具的损伤。

在完成前面的工作后，进行粗精加工，得到图10、11。

3.如图12所示对工件进行装配，并校正左側面与Z轴的平行度，对刀，加工得到图13。

4.如图12所示对工件进行装配，并校正右侧面与Z轴的平行度，对刀，加工得到图15。

5.分析该工件现在的形状，确定下一步的加工，直接用三爪卡盘夹住该工件Φ38的外圆，卡盘端面靠到台阶四方端面，然后校正如图16所指的两个表面。装夹时一定要加铜片，可有效防止夹伤工件的已加工表面。对刀，加工得到图17。

四、轮架安装在夹具里的安装要求

轮架是夹具的一个零件，装夹完成后如图所示，本夹具是安装数控车床上使用，因为主轴是旋转轴，所以要求要夹具旋转中心轴线与夹具旋转轴轴线重合误差不得超过0.02mm ，如图18所示：

五、结论

本次设计夹具比较合理，采用联合双工位的工作方式，在加工生产线上能快速完成轮架的加工，大大提高了生产效率，降低了劳动强度，从而降低了零件的加工成本。同时采用该种夹紧方法，保证了加工精度，提高了加工效率。