一種臥式加工中心機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
隨著柔性加工技術(shù)的迅速發(fā)展，各式立、臥加工中心的大量普及應(yīng)用，通過加工中心配套各式夾具和A,B附加軸，使得加工中心的加工范圍不斷擴(kuò)大。同時由于加工中心是系列化的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床，所以有其自身參數(shù)限制。如X,Y,Z三軸的行程，A軸回轉(zhuǎn)范圍,B軸回轉(zhuǎn)半徑，A,B軸流體通道數(shù)目，最重刀具，最長刀具等。下面介紹一種安裝在臥式加工中心B軸上用于加工四缸機(jī)體前、后端面，左、右側(cè)面孔系的自動液壓夾具。1夾具方案概述1.1夾具任務(wù)要求 (1)被加工工件為直列四缸機(jī)體。采用一面兩銷方式定位，即機(jī)體底平面及其上兩個工藝銷孔。加工內(nèi)容:左、右側(cè)面和前、后端面孔系鉆、擴(kuò)及攻絲。 (2)臥式加工中心與物流滾道為旁通式布置，要求上、下料采用人工方式(不允許吊裝)。 (3)夾具安裝在B軸轉(zhuǎn)臺上，B軸旋轉(zhuǎn)范圍為0-3600。夾具要求實(shí)現(xiàn)夾緊、檢測自動化。1.2夾具方案 夾具總圖見圖1。由圖1可以看出夾具主要有過渡盤、夾具體、夾緊系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、上下料輸送、有料檢測系統(tǒng)等組成，工件定位采用一面兩銷方式，主定位面采用固定3點(diǎn)。夾緊點(diǎn)與定位點(diǎn)位置重合。動力部件采用液壓驅(qū)動，主要有3組夾緊油缸、I組輸送油缸,1組中間抬起油缸、1組側(cè)面推靠油缸。檢測采用氣動檢測，檢測內(nèi)容有夾具有料檢測、主定位面可靠定位氣隙檢測，夾緊到位檢測。1.3夾具的動作循環(huán) 中間油缸將上、下滑板抬起，輸送油缸將上滑板移動到滾道上料位，人工將工件橫向推裝到上托板，夾具有料氣檢發(fā)令，輸送油缸將上托板返回原位，側(cè)面推靠油缸輕推工件，側(cè)面推靠油缸返回，中間油缸落下(工件插銷)，夾緊工件，主定位面氣檢合格，夾緊到位氣檢合格，完成工件夾緊。待加工工序內(nèi)容完成，工件松夾，進(jìn)人下個循環(huán)。2夾具主要特點(diǎn) 這臺夾具除具有一般夾具保持加工精度，良好的強(qiáng)度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性，排屑順暢等特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn):2.1雙層上、下料裝置 為適應(yīng)人工推裝上、下料要求，將上、下料裝置設(shè)計(jì)為可升降雙層滑板機(jī)構(gòu)，下滑板通過3個導(dǎo)向柱在夾具體上定位，升降高度由中間油缸行程控制，中間油缸安裝在夾具體回轉(zhuǎn)中心上，活塞桿端與下滑板相連接。中間油缸行程應(yīng)滿足上滑板抬起高度高于夾緊機(jī)構(gòu)松夾時的最高點(diǎn)。上滑板通過直線導(dǎo)軌副與下滑板定位連接，上汾板水平運(yùn)動由輸送油缸驅(qū)動。2.2過渡盤設(shè)計(jì) B軸流體通道一般以回轉(zhuǎn)軸為中心環(huán)行布置，而夾具上對流體通道的需要是根據(jù)定位夾緊等需要排布，規(guī)則性較差，一般通過在夾具體鉆各種輔助孔實(shí)現(xiàn)流體通道的聯(lián)系。對于流體通道較少和夾具體結(jié)構(gòu)簡單的夾具，容易實(shí)現(xiàn)。在這臺夾具上需要流體通道為11個，并且要將3個夾緊油缸的進(jìn)出油孔并聯(lián)，3個夾緊油缸夾緊到位檢測孔并聯(lián)。如此大規(guī)模孔系加工在形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的夾具體上不易實(shí)現(xiàn)。所以在夾具體和B軸轉(zhuǎn)臺間設(shè)計(jì)一1個過渡盤，通過過渡盤內(nèi)分層孔系和垂直孔系，將B軸規(guī)則的流體通道和夾具不規(guī)則的通道需要相統(tǒng)一，使得加工制造變得容易。夾具體與過渡盤之間采用坐標(biāo)銷孔定位，減小因增加過渡盤而引人的誤差，使夾具精度滿足加工要求。2.3輸送定位與夾具定位的銜接 這臺夾具首先將工件定位在上滑板上，然后通過其下落將工件定位到夾具上，因此有定位銜接問題。工件在上滑板上采用三面定位方法定位。主定位面推裝工件的基面、第二定位面為推裝到位的定位面、第三定位面為圓定位銷側(cè)的輸送導(dǎo)向面。為方便推裝工件，導(dǎo)向面距工件前、后端面有0.5一I mm的間隙量。因此使工件在第三定位面定位狀態(tài)不良。為此，在工件落下定位前采用推靠油缸推靠，使其在第三定位面上良好定位，此時第二、三定位面與夾具定位銷中心距分別大于各自與工件銷孔中心距0.050.1 mm。夾具定位銷采用圓錐銷頭設(shè)計(jì)，工件下落時可引正工件位置。有效保護(hù)定位銷，提高定位銷使用壽命。3結(jié)語 這臺夾具已成功應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，具有操作簡單方便、安全可靠、故障率低和精度保持能力強(qiáng)的特點(diǎn)。對B軸安裝夾具的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值