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燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样

黄小邪 夹具知识 2020-02-22 521 0

好的工厂都会具有创造性的工件夹紧策略,当购买了高价的五轴机床时,就必须将机床的整体B轴和C轴转盘的优势最大程度地发挥出来。

关于夹具方案的抉择

使用立管来举起传统的虎钳和三爪卡盘所夹紧的部件,可以远离机器直径工作台的表面,使主轴和刀具在以奇数角度定位时能够更好地接近这些零件。

燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样  第1张▲五轴上的虎钳夹紧

专为五轴机床设计的夹具可以在工件毛坯底部所加工的燕尾形型材上进行夹紧。这些燕尾型夹具为重型切削提供足够的夹紧力,并在零件周围提供宽敞的间隙。

燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样  第2张▲五轴上的燕尾夹紧

然而,在某些情况下,即使这些设备也不是安装在五轴机床中最为合适的夹具。定制化夹具才能为某些特定的加工提供价值,主要是涉及紧密特性、真实位置公差和/或大批量尺寸的工件。下面着重介绍两款定制化夹具:

▪第一款是一次可固定4个部件的“四柱”夹具,适用于不同的工件或零件系列,采用燕尾夹紧接口。

▪第二款被称为包含27个部件,专门用于复杂、大批量的作业。

四柱式夹具-提供更大空间

根据需求所设计的四柱夹具,特点是拥有4个钢柱的铝基柱,每个钢柱都具备一个燕尾接合,这使得夹具可用于各种不同的工件,具有多功能性。

此夹具的首要目的是帮助设备尽快开始加工一个特定的工作:由1215钢坯加工而成的燃料块,且批量订购数量300件以上。这种大批量生产是采用可同时安装多个零件的定制化夹具的主要原因。

燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样  第3张▲图中的夹具有4根柱子,柱子顶端呈45°,当它们被安装在立柱顶部的燕尾夹中时,这在零件周围提供了足够的空间和间隔

这种夹具需要有足够的刚性来处理粗铣工件,但仍要提供雕刻作业和在零件底部钻复合角孔所需的间隔。以45°加工每根立柱的顶部,使工件彼此之间相互延伸,并提供必要的工具间隙,以接触每个零件的所有5个面。

工件毛坯首先预装在VMC上,VMC在工件表面上制造所需的加工工作量最少(或者根本不需要)的燕尾形剖面。一旦毛坯被固定在夹具上,加工四个燃料块的周期时间是2.5 h(不需要去除燕尾形剖面和在第六面进行额外的加工)。

包含27个工件的夹具

由625铬镍铁合金所制成的复杂的波状外形的工件,其批量大小为1000件,这促使工厂设计了包含27个工件的夹具。

燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样  第4张▲这个夹具的圆顶状一次固定了27个零件

在设计过程中,一个类似穹顶的夹具形状被认为可能能够包含更多的零件。与为了提供足够的间隔以45°安装在另一个夹具上的4根支柱上的方式大致相同,将零件安排在一个球形剖面周围可以提供充足的通路,同时使更多的部件能够同时被夹紧。该夹具是由工厂现有的备用钢材所制成的,并被安装在一个矩形立管的顶部。

此夹具设计面临的一个挑战是决定如何最好地在夹具中抓紧毛坯。毕竟从更接近零件净形状的圆料开始是有意义的。因此在每个毛坯中加工了平面,以使米提佰凸轮驱动的夹具能够夹紧它们。每个零件加工两个凹槽,一个用于夹紧装置,另一个用于装圆料。

燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样  第5张▲夹具内所夹紧的异形零件的完整加工的总周期为6h

然后,根据加工情况,将零件分成两排,可以在较低一排装上更多的凹槽(15个部件,相比之下在较高一排中只要12个部件)。加工所有27个夹紧零件的总周期为6 h。之后,零件被安装在VMC上的定制虎钳的钳口中,该钳口加工底面并在通孔的背面钻埋头孔。

燕尾夹具的再升级,4柱式燕尾夹具长这样  第6张

为新工件创建定制化夹具,将多个装置合并在一起,在五轴机床上以一次装夹的方式来生产零件,这不仅减少了生产时间,而且提高了零件精度。而且,五轴机床上的方案也可以用于为三轴设备创建更精确的夹具,因为它可以在一次设置中更精确地加工关键夹具的定位功能。


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