設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)僅依靠固定支承板不能確保定位的精度要求和穩(wěn)定性、切削力大到足以影響加工精度、工件剛性差及切削過程產(chǎn)生振動等情況。輔助支撐能夠用于增加定位穩(wěn)定性,也可以用于增加工件的支承剛性或承受切削力,防止加工時(shí)受刀具切削力而變形,避免加工是發(fā)生振動,從而影響加工精度,因此在批量生產(chǎn)的各階段,尤其在粗加工和精加工階段得到廣泛運(yùn)用。 $ R+ b/ G2 ?7 f
圖1 高壓輔助支撐缸結(jié)構(gòu)圖
' D$ ?& U# Y6 W! \: m
今天向大家介紹四種常見的液壓鎖緊輔助支撐結(jié)構(gòu),這四種設(shè)計(jì)方式結(jié)構(gòu)實(shí)用性強(qiáng),且已通過現(xiàn)場生產(chǎn)驗(yàn)證,希望對各位夾具設(shè)計(jì)師有一定參考價(jià)值。 7 b9 o% }1 p4 V. g4 D# R& K% K/ `6 j
一、設(shè)計(jì)要點(diǎn)輔助支撐是在工件完全定位后才與工件接觸,鎖緊后的輔助支撐對工件產(chǎn)生如同固定墊塊一樣的支撐作用,向活塞運(yùn)動的反方向?qū)θ魏螇壕o力或切削力提供反作用力,在不影響三點(diǎn)平面定位的情況下提供額外支撐點(diǎn)。液壓鎖緊輔助支撐常運(yùn)用在液壓夾具中,其動作迅速、輔助時(shí)間短、支撐可靠。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ①支撐力須大于1.5倍以上的切削負(fù)荷; ②如果支撐柱塞桿上升速度過快,在支撐柱塞桿接觸工件時(shí)會產(chǎn)生反彈并在彈回的位置被抱緊,在支撐柱塞桿與工件之間產(chǎn)生間隙或形成沖擊,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。應(yīng)使用帶單向閥的流量調(diào)整閥(進(jìn)油節(jié)流),將支撐柱塞桿動作時(shí)間調(diào)整至0.5~1秒左右。
/ @. b: O% T& h: l- c4 {( ~% ^ 二、四種有效支撐結(jié)構(gòu)Part1: 這種結(jié)構(gòu)中的壓力油的壓力可按下式確定:
8 }3 A, q( Z* `! m, F# F
式中: p為壓力油壓強(qiáng);k為系數(shù),取2~5,精加工時(shí)取小值,粗加工時(shí)取大值; W為支撐所受的軸向力,須大于1.5倍以上的切削負(fù)荷;r為夾緊套半徑;l為夾緊套長度;μ為夾緊套與支撐柱塞桿的摩擦系數(shù)。 圖2
3 r# P% k. u6 a
其工作原理是:當(dāng)工件定位、夾緊后經(jīng)系統(tǒng)控制從油道通入壓力油,使活塞縮回,在連接臂、升起彈簧的共同作用力下,支撐柱塞桿上升,接觸到工件。接觸后活塞仍然到行程終端為止上升,升起彈簧力的負(fù)荷施加到工件上。而后從另一油道通入壓力油,使得薄壁夾緊套鎖緊支撐柱塞桿。加工結(jié)束后,給薄壁夾緊套側(cè)泄壓,取下工件,支撐柱塞桿通過連接臂在活塞伸出作用下回位。此結(jié)構(gòu)中,支撐力的大小與薄壁夾緊套側(cè)的油壓、薄壁夾緊套尺寸、變形量等有關(guān)。所以支撐是否有效可靠,薄壁夾緊套的選擇尤為重要。
5 Q6 Z8 {- o6 p
Part2: 圖3 % c, B8 N; q# N# p% O, L
其與結(jié)構(gòu)1不同的最大的不同是,將薄壁套改為標(biāo)準(zhǔn)的工件支撐器,根據(jù)工件支撐力的大小選擇合適的工件支撐器規(guī)格。工作原理與結(jié)構(gòu)1基本類似:當(dāng)工件定位、夾緊后經(jīng)系統(tǒng)控制從油道通入壓力油,方型油缸中的活塞縮回,在連接臂、升起彈簧的共同作用力下,支撐柱塞桿上升接觸到工件,接觸后方型油缸中的活塞繼續(xù)縮回,到行程終端為止,升起彈簧力的負(fù)荷施加到工件上,而后從另一油道通入壓力油,使得工件支撐器中錐體活塞被下壓,鋼球推動錐形套對滑柱強(qiáng)力鎖緊。加工結(jié)束后,先對工件支撐器泄壓,取下工件,支撐柱塞桿通過連接臂和方型油缸活塞向下回位。 # r+ i% J1 v7 e0 B, r
Part3: 圖4
5 `8 A! _/ V/ ~8 Y
該結(jié)構(gòu)利用標(biāo)準(zhǔn)的刀具輔件卡簧對工件進(jìn)行鎖緊,與結(jié)構(gòu)1、2 不同的支撐柱塞桿一直處于升起狀態(tài),具體工作原理:工件下降,接觸到在升起彈簧力作用下上升的帽蓋,并且工件在自重的作用下到支撐面為止,下壓支撐柱塞桿,升起彈簧力的負(fù)荷施加到工件上,經(jīng)系統(tǒng)控制從油道通入壓力油,活塞上升,卡簧對支撐柱塞桿強(qiáng)力鎖緊。加工結(jié)束后,先對活塞中的壓力油泄壓,在回位彈簧的作用下,活塞向下縮回,鎖緊力消失,卸下工件,在升起彈簧的作用下,支撐柱塞桿升起。
$ W5 Z1 t! y7 |7 u
Part4: 圖5
, x+ T$ n: O+ n
該結(jié)構(gòu)利用楔體進(jìn)行鎖緊,鎖緊可靠,具體工作原理:當(dāng)工件定位、夾緊后經(jīng)系統(tǒng)控制從油道通入壓力油,活塞桿2上升,在升起彈簧力的作用下支撐柱塞桿上升,接觸到工件。接觸后活塞桿2 仍然到行程終端為止上升,升起彈簧力的負(fù)荷施加到工件上。活塞桿2 行程結(jié)束后,經(jīng)系統(tǒng)控制從另一油道通入壓力油,活塞桿1 推動楔體,使得楔體斜面與支撐柱塞桿斜面接觸,形成鎖緊。加工結(jié)束后,先對活塞桿1的壓力油泄壓,楔體與支撐柱塞桿脫離,再對活塞桿2的壓力油泄壓,卸下工件。 |