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[分享] 机加专用夹具难以做到的,它能轻松搞定!

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发表于 2018-12-12 09:38:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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随着我国机床设备的不断发展和提升,我国的数控机床设备的应用范围不断扩大,因此在数控机床应用的过程中,柔性夹具的概念也相应的被提出来。

什么是柔性夹具?

柔性夹具主要就是指正在加工零部件出现尺寸变化以及形状变化的时候,还能够应用现有夹具进行机械加工的机床夹具。
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图1 柔性夹具
为什么柔性夹具会被提出来,就没有其他的新型夹具替代老工艺夹具甚至是其他专用夹具吗?
夹具的种类以及形式多种多样,在实际的夹具应用的过程中受到的限制也较为多样,包括某一些专用夹具为专用不可拆卸,故构成夹具的各组成部分均不能重复使用。
首先是设备的具体型号能够限制夹具在机械加工中的应用,其次是被加工零部件的实际加工尺寸也会在一定程度上限制夹具在机械加工中的应用,最后是零部件的加工工艺编排以及工艺要求也能够限制夹具在机床加工中的应用。而柔性夹具却能够通过改变夹具的类型来迅速的对机床加工零部件对夹具的要求进行响应,不受限制地完成应用。
机床加工效率的提升以及加工质量的保障在很大程度上依赖于柔性夹具的有效应用,只有最大限度上发挥出柔性夹具的应有作用,才能够实现数控机床的作用最大化。
要使零件加工工作效率最大化,柔性夹具工艺以及装备有什么要求吗?
首先,在数控机床加工的过程中,柔性夹具要有效的保障加工零部件的坐标准确精准定位,需要在机床加工中对柔性夹具以及加工刀具的相对位置进行调整。
在实际的数控机床加工过程中,通常在加工工作中采用T型槽的形式来对零部件进行加工定位,在原点坐标定位的过程中可以以Y轴为坐标基准,在加工工作台中进行定位孔的坐标确定。需要注意的是这一坐标定位基准并不是绝对的,要根据实际的加工情况来进行具体的分析。
其次,在数控机床加工的过程中,柔性夹具要有效的保障加工零部件的高强度以及高精度。
为了进一步提升数控机床加工零部件的刚性以及强度,技术上要求在数控机床加工的过程中,柔性夹具的应用要有助于加工零部件刚性以及强度的提升,利用柔性夹具的有效应用还能够更好的提升加工零部件的基准定位以及选取,这样才能够有效的保障后续粗加工过程有较大的切削余量,最大程度上提升数控加工过程中的零部件精度。
最后,在数控机床加工的过程中,柔性夹具要保障加工零部件能够对多个不同的面进行有效定位。
在应用柔性夹具的过程中,尽量让柔性夹具更可能多地使零部件同刀具接触,实现一次固定,多个工作面的加工,这还是一项目前非常前沿的加工创新技术。
除了上述的内容以外,技术上要求在加工零部件的有效时间内,能够实现拆卸加工完毕的零部件同时安装新的需要加工的零部件,同时也会实现刀具更换频率的有效降低,这样能够在很大程度上降低数控机床针对柔性夹具以及加工刀具的调整时间。
对于一套工艺达到要求的柔性夹具,上述工艺要求亦是柔性夹具相较于单个专用夹具及传统工艺的优势,下面讲一个关于细长轴加工的案例。

细长轴加工工艺方案

细长轴类零件是常见机械零件,在外圆加工后,其上有平面、曲面、直孔、锥孔、销孔等需要加工,加工工艺为铣平面、铣曲面、钻底孔、铰锥孔。设备选用立式加工中心,刀具选用整体硬质合金刀具,夹具采用柔性夹具,数控加工程序控制加工过程。
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图2 拔叉轴类零件
通过图1所示零件的工艺分析,设计了在立式加工中心上批量加工的柔性夹具,夹具上配置2 个伺服电机、直线导轨及滚珠丝杆等。通过伺服电机驱动的齿轮齿条转位系统、液压自定心定位夹紧机构、伺服电机驱动的辅助支承机构,本夹具可批量安装8~20件直径为10~30mm、长度为100~800mm的细长轴类零件,实现铣、钻、扩、铰、镗等工艺过程。
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图3 细长轴类零件在立式加工中心上批量加工的柔性夹具总装配图

液压自定心定位夹紧机构

在加工时零件能实现自定心定位及夹紧。通过更换弹簧卡头与旋转套,可定位夹紧不同直径的细长轴。弹簧的弹力大小也可通过调整右支架的位置来调整。
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图4 液压自定心定位夹紧机构

伺服电机驱动的辅助支承机构

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图5 伺服电机驱动的辅助支承机构
浮动支撑支架内部有液压管路及气路,与液压辅助支承缸相通。
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图6 辅助支承随加工位置变化而变化
工作时能通过更换浮动V型块可适应不同直径的零件或调整辅助支承缸的高度。
通过应用验证,该柔性夹具提高了加工质量,通过可移动的伺服电机驱动的辅助支承机构,提高了被加工部位的刚度(抗弯刚度);该夹具批量装夹,减少了立式加工中心的换刀时间,减少了机加工时间,提高了加工效率;该柔性夹具可针对不同品种的系列细长轴零件,减少了夹具、机床和人工投入,综合成本降低。
(来源夹具侠)

发表于 2018-12-21 06:30:42 | 显示全部楼层
谢谢分享
发表于 2019-1-19 13:12:51 | 显示全部楼层
感谢分享
发表于 2019-2-7 08:59:58 | 显示全部楼层
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