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梯形雙耳支架類零件,三軸或四軸數(shù)控銑床在梯形斜面鉆孔時(shí),由于棱邊交線位置對刀困難,孔對棱邊距離偏差較大,如果孔位是空間交線,對刀零點(diǎn)更是難以確定。如圖1所示,A-A圖鉆孔φ1.6mm,棱線空間距離是(49.8±0.1)mm,立軸數(shù)銑無法對刀。設(shè)計(jì)制作的斜面鉆孔互托式夾具,可以準(zhǔn)確定位,使用鉆床鉆孔,可以保證位置精度,并且加工效率高,生產(chǎn)成本低。
根據(jù)平行線推移幾何特性,保證支架定位斜面與夾具支撐斜面平行,雙鉆模通過零件鏡像組裝聯(lián)接成一體,兩支撐共面、互托,可以解決零件斜面鉆孔空間位置尺寸誤差較大的問題。
按圖2所示制作支架鉆模板(2件,如果30°角不對稱,按鏡像制作左右各1件),材料用45鋼,調(diào)質(zhì)28~32H R C。先留量1m m粗銑內(nèi)外形和精銑厚度(12±0.1)mm后,用五軸加工中心一次加工完成各空間焦點(diǎn)尺寸,在機(jī)檢測,保證相互位置正確。
圖1 限位軸支架
按圖3 所示制作鉆套(4件),材料選用T8A鋼,加工后淬火58~62HRC。 按圖4所示將鉆套壓入支架鉆模板兩處φ5+0.012+0mm孔內(nèi)(2套),鉆套端面陷入鉆模板內(nèi)側(cè)面0.5mm,防止內(nèi)側(cè)斜面定位干涉。
按圖5所示制作鉆模壓板(2件),材料選用45鋼,調(diào)質(zhì)28~32HRC,車成形、銑外六方,用于壓緊固定鉆模組件。
按圖6所示,將左、右鉆模組件與限位軸支架兩耳組裝到位,保證限位軸支架斜面與支架鉆模板a面或b面接觸定位,零件頂面與c面接觸定位;用鉆模壓板和M12螺母適度緊固左、右鉆模組件。左鉆模組件的b面和右鉆模組件的a面形成共面,雙鉆模定位支撐基準(zhǔn)面通過零件聯(lián)接成為一個(gè)整體。
按圖7所示,以鏡像雙鉆模依托支撐穩(wěn)定定位,零件雙耳斜面與下支撐面平行,用鉆床夾持φ1.6mm鉆頭,沿鉆套孔垂直鉆孔φ1.6mm(2處);將雙鉆模夾具翻轉(zhuǎn)180°可以鉆對稱面的孔φ 1.6m m(2處),方便快捷。通過夾具精度可以保證鉆孔交線(49.8±0.1)mm位置公差。
圖2 支架鉆模板
圖3 鉆套
圖4 鉆模組件
圖5 鉆模壓板
誤差累計(jì)量計(jì)算:圖1限位軸支架交線尺寸(60±0.05)mm,圖2 支架鉆模板交線尺寸60+0.10+0.05mm,零件與夾具的最大間隙變動(dòng)量是60.1-59.95=0.15(mm)(零件斜面與支架鉆模板A或B基準(zhǔn)定位不存在過定位),已知零件斜面夾角是30°,孔距49.8mm的公差是±0.1mm,孔距位移量0.15×s i n(30°/2)=0.038 8(mm),最大位移在零件公差范圍內(nèi)的合理區(qū)間。
圖6 雙鉆模定位組裝
按圖8所示的圖形直觀表述,最大誤差與計(jì)算值相符。
圖7 雙鉆模使用
圖8 最大誤差值
使用雙鉆?;橹涡泵驺@孔夾具,能夠保證圖1限位軸支架4處φ 1.6m m孔的空間位置尺寸(49.8±0.1)m m和邊距(2.5±0.05)mm。鉆夾具輕便實(shí)用,零件加工精度穩(wěn)定,用鉆床鉆孔比數(shù)控加工成本大幅降低,能夠滿足批量生產(chǎn)要求。
利用雙鉆模互為依托制作工裝成本較低,加工效率高,零件裝卸輕便,適合雙耳支架類零件的斜面鉆孔。如果支架錐角不對稱,一對鉆模板可以按鏡像制作,兩件鉆模板的支撐面仍可以保證共面;如果斜面鉆孔與耳軸孔有位置關(guān)系,可以通過心軸使鉆模板與耳軸孔配合定位,滿足位置要求。