双柱坐标镗床加工斜孔专用夹具设计 (2).pdf

双柱坐标镗床加工斜孔专用夹具设计赵庆志（山东理工大学 机械工程学院，淄博!#$%）辛瑞金 马圣亮（山东菏泽华星油泵油嘴有限公司，菏泽!&$#(）石志华)淄博职业学院图书馆，淄博!#$%*!#$#%&()*%+#,&-./)0&(1&*)0 2-,&(&()/.&34#).#4%#$-5 56),).42(&-5&)(1&/)0#0+,-./012 3 4506 789:;0 3 5?12 3 0A12!，,8+50 3 5;AB)CD?2?DE=?F5A10FA G1201?H012 6 5A1ID12 J10K?HL0MN DE O?F51DD2N6+0PD!#$%6 C501A*)!,?4?,;AQ012 R;?81?FM0D1 GS;0TU?1M CDV6WMI，,?4?!&$#(，C501A*)BW0PHAHN DE+0PD XDFAM0D1A 81LM0M;M?6+0PD!#$%，C501A*【摘要】这里分析了双柱坐标镗床回转工作台夹具加工斜孔的缺点，设计了一种孔加工专用夹具，提高了加工精度，简化了计算，加工效果很好。关键词：坐标镗床；加工误差；夹具；精度【!#$%&$】!#$%$#&%()*#+*,&-.,/01*0+&0(01,2(034#,(#50-&,-%&)5,&601 7-%2(#801%-5,.,(4/0%-0,801 2,&#&9%*$#.0%(801 4*#+:,&+&0(01 5%*+#*01#+9!#/%.001$&#.0*0,5%*0;.&#%*#+%+-#.%(.4(%-0,5%*0/$(0:0#+9 0-5%*#&)#:#.-0D;1I A1I X0PHAM0D1，%，XDV!)B*6 TT$aB b#V(V V WAU，CV OV WDN6-1ANL0L DE:DMAM012 WAU01AM?I CN01IH0FA 5?L PN0EE?H?1M O501 5?O5?DH0?L6 D;1I A1I X0PHAM0D1)%*a()*6!B b!V&V C,G96,V cV+,-.A1I+V dV,G96 X0PHAM0D1L DE,025 T?I:DMAM012 5?L e0M5 CAF;AM0D1L EDH CN01IH0FA 5?L6 D;1I A1I X0PHAM0D1)%B*，(#6 B&b(#VIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII#来稿日期：!#3#$3#(文章编号：#3 B%&)!#(*#!3#!3#!第!期机械设计与制造!#(年!月=AF501?HN?L021f=A1;EAFM;H?3!3图 在钻模板上钻直孔和斜孔尺寸 问题的提出随着内燃机品种和技术的不断发展6 油泵油嘴的品种大幅度增多。油泵油嘴上的孔很多6 且很多是细孔和斜孔6 不少孔的加工尺寸和位置精度直接影响喷孔流量6 而喷孔流量是喷油嘴及其偶件的重要技术指标6 它影响到内燃机的喷油性能、排气质量和环境污染。加工孔用的钻模板上的孔是在双柱坐标镗床上加工的6 钻模板的加工精度直接影响到油泵油嘴的质量6 双柱坐标镗床工作台有 和?两个坐标运动，分辨率为!U6 附带的回转分度夹具如图 所示，加工钻模板上的直孔和斜孔，工件厚度，两孔中心线夹角!，支撑板厚度!，回转夹具支撑平台可绕回转轴心 旋转并有高精度的角度刻度标尺，点距支撑平台距离为 B，工件上表面两孔中心距离为，如图（A）所示，钻工件垂直孔前找正钻刀与回转中心 在同一垂线上，如图（P）所示钻完垂直孔后回转分度夹具顺时针旋转!角度，钻刀向右移动的距离为A B 7 C g)h!h B*L01!3 DFDL!9 当B 7 C 为负值时钻刀向左移动，钻孔即为斜孔的正确位置。V 从加工效率上分析夹具改进的必要性随着产品品种增多，钻模板品种也增多，虽然!、B不变，但各工件的实际加工值 不同，所以每个工件都要测量 计算 B 7 C 的值后调整钻刀位置，计算测量工作量大，生产效率低，需改进工艺装备。V!从定位误差上分析夹具改进的必要性如图（A）加工工件为钻模板，按油泵油嘴的精度要求，其!#!赵庆志等：双柱坐标镗床加工斜孔专用夹具设计第 期图 设计尺寸面做定位基准钻直孔和斜孔图$用分度头改进的专用夹具图%取关坐标轴对称点示意图尺寸 要求比较严，最大为&()*，而钻模板的厚度#)精度要求不高，加工精度&(*，当产品最大值!+),-时.因钻模板厚度#)误差引起加工尺寸 的 定位 误 差为/($0 123),-+()4*.显然已经超过设计尺寸 公 差(*的 二 分 之一，按常规设计要求这是不允许的，所以从定位误差分析看，图)所示的夹具往往难以满足钻模板加工精度要求，需要改进夹具设计方案。设计尺寸面做定位基准为减小计算工作量，选设计尺寸面做定位基准，如图 所示.钻完垂直孔后钻刀向右移动的距离为/$%&5#6#47893!%:;8!，与工件实际厚度#)无关，#、#4不变.计算测量工作量明显减小，生产效率明显提高.且定位误差为，满足精度要求。4 在用分度头改进的专用夹具上钻孔4()先钻削垂直孔时的刀具移动量计算图 4 用分度头改进的专用夹具先钻垂直孔如图 4527 所示双柱坐标镗床附带高精度分度头，在分度头上加上定位夹紧机构组成更方便的钻孔夹具。其特点是分度头轴心线与自动定心尾座轴心线同轴.该同轴线与支撑板上表面重合.分度头和自动定心尾座安装在双柱坐标镗床的工作台上。如图 457 所示.钻刀垂直找正使钻刀轴心线与分度头轴心线重合.先钻削垂直孔后分度使夹具体连同工件旋转角度!(如图 45:7 所示，钻刀向右移动&:;8!即钻斜孔刀具的正确位置，且定位误差为，满足精度要求。4(先钻削斜孔时的刀具移动量计算如图$527 所示.钻刀垂直且找正使钻刀轴心线与分度头轴心线重合.先钻削斜孔后再分度使夹具体连同工件旋转角度!(如图$5?上，人工用鼠标取 4到几个点，计算机用点的坐标计算出孔中心的坐标.由此计算出中心距。如图%所示，两坐标轴 A 和 B 与机床工作台坐标平行，由于镗床主轴及其轴承磨损引起孔有圆度误差，孔呈椭圆形，若取$、&、)、*四个关于两坐标轴对称的点，圆度误差就不影响孔中心的位置，计算出孔中心点+正确，中心距就不失真；若取$、&、,奇数个不对称点，圆度误差就影响到孔中心位置，计算出孔中心点+就不正确，中心距就失真，中心距误差往往超过)!*之多，所以要取偶数个关于两坐标轴对称的点计算中心距.中心距就不失真。例在厚度)*的钢板上钻扩铰两个中心距%*.直径*的孔，由于坐标镗床主轴有误差，加工的孔呈椭圆形，在投影仪上每圆取 4 个点测量中心距为$C(C,#*，误差为()$*；而取关于两坐标轴对称的$个点测量中心距为%(*.误差仅为(*，可见取点方法不同测得中心距有很大差别。参考文献)龚定安，赵孝昶，高化(机床夹具设计DEF，西安：西安交通大学出版社，)CC.44 G 4C(