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变速器换档轴钻孔通用可调夹具设计与应用二0油温表

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变速器换档轴钻孔通用可调夹具设计与应用(二)

变速器换档轴钻孔通用可调夹具设计与应用(二) 2011年12月10日 来源: 4.通用基体、关键可调换元件结构设计

(1)通用基体

钻模板通过定位销与本体紧固联结,配钻铰钻模板三孔并安装衬套,保证孔对V形块中心对程度d 0.02 mm。

钻模板三孔用于拓展不同产品的钻孔位置和夹紧空间。该方式保证了夹具关键元件具有类似专用夹具的刚性、精度和使用寿命。

(2)复合式调整元件(V形块、挡板、定位块)

两种不同规格的V形块(适于轴径d16.3以下及d22以上)通过定位键与本体T型槽、通过凹形槽与定位块滑配联结,并与挡板紧定联结组成复合式调整元件。该组合方式定位误差相对较小,且在实际加工过程中,工件夹紧力、切削力部分可相互抵消,能够减少元件间受力后位移误差。

安装调整时移动V形块,保证凹形槽中心到钻模板距离,或调整挡板定位螺钉,保证轴端面到钻模板距离。

(3)角度板

安装方式:根据工件定位角度要求,选择角度板及定向板,通过定向键与定位块及定向板连接。

工作原理:通过定向键使定向板在角度板上滑动或固定,保证工件定位槽或孔的角度要求。实现定位角度。

(4)直板式定向板

安装方式:根据工件槽或孔的定位要求,选择定位轴或定位柱,通过定向键与定位块或角度板连接。

工作原理:通过定向板在定位块或角度板上固定或滑动,定位工件槽或孔。槽定位时选择定位柱,满足7种定位要求;孔定位时选择定位轴,满足3种定位要求。

5. 11种夹具定位方式

跟据工件不同的工艺定位要求,通过变换夹具角度板及定位块并移动V形块及压板位置达到理想的夹具模式,夹具定位机构可实现11种定位方式。

(1)工件轴向端面定位(见图7)

图7 工件轴向端面定位

移动V形块及微调挡板螺钉,保证轴端面到钻模板孔中心距离。该定位方式适用于钻首个无夹角孔。

(2)工件槽向水平定位(见图8)

图8 工件槽向水平定位

移动V形块保证工件槽(或孔)到钻模板孔中心距离后,推动定位块使定位销与工件槽(或孔)紧密接触,实现钻孔相应角度。含工件槽上定位、下定位、角度定位及孔定位4种定位方式。

(3)工件槽向垂直定位(见图9)

图9 工件槽向垂直定位

方法同上,含工件槽右侧定位、左侧定位、角度定位、垂直孔定位及角度孔定位6种定位方式。

6.夹具安装与调整流程

夹具安装与调整流程见图10。

图10 夹具安装与调整流程

夹具精度分析

1.以205D变速器一二档拨叉轴钻2-φ5+0.08孔为例,工序指导图见图11。

图11 工序指导图

2.夹具误差分析

以下以钻孔2为例,分析孔距、垂直度、对称度、夹角误差。

(1)夹具制造误差(制造)

钻套中心对V形块中心的制造偏差为φ0.02mm,V形块的理论轴线与本体定位基准面平行度0.02mm;10°角度板角度制造误差为±2′。即:钻套中心在工件轴的径向方向:制造=0.01mm;钻套中心在工件轴的垂直方向;制造=16.3×0.02÷271=0.0012mm(轴截面);钻套中心对工件轴的轴槽夹角:制造=2′。

(2)夹具安装误差(安装)

夹具安装时,校准销由钻床夹套引入夹具钻套对正工件,校准销中心与钻套中心的最大偏移量为夹具的安装误差,校准销直径制造偏差为φ4.995~4.988mm,钻套选用厂标,内孔制造偏差为φ5.01~5.027mm;复合式调整元件轴向安装误差0.02 mm;10°角度板安装综合误差约±2′,即:钻套中心在工件轴的径向方向:安装=0.0195mm;钻套中心在工件轴的轴向方向:安装=0.02mm;钻套中心对工件轴的轴槽夹角:安装=2′。

(3)工件定位误差(定位)

V形块定位基准与工序基准重合;工件直线度造成的定位误差极小;定位销与工件槽无间隙定位,因此定位误差为零,即:定位=0。 (4)导向误差(导向)

钻套与钻头间隙形成的误差,钻头d5选用GB1436-85标准如图12所示,直径制造偏差为φ4.982 mm~φ5.0mm,钻套与钻头最大间隙0.045mm,即:钻头中心在工件轴的径向方向:导向=0.045×(15+5+16.6÷2)÷(15×2)=0.0422mm;钻头中心在工件轴的垂直方向:导向=16.3×0.045/15=0.049mm(轴截面内);钻头中心在工件轴的轴槽夹角:导向=tg-1 (0.045/15)=10.3′(轴截面内)。

图12 导向误差图示

(5)加工误差加工

被加工孔本身尺寸精度为孔径偏差,其轴线位置精度受夹具有关精度影响,加工=0。

由上分析得总偏差:孔对程度误差 (制造+定位+导向+加工)×2=(0.01+0.0422)×2=0.1044mm;孔垂直度误差:制造+定位+导向+加工=0.0012+0.049=0.0502 mm;孔距误差:制造+定位+导向+加工+安装=0.02+0.0422=0.0622 mm;孔角度误差:制造+定位+导向+加工=2′+10.3′=12.3′。

上述分析中夹具上的中心距偏差取双向制。总偏差计算中导向误差低于夹具安装误差,取导向误差,故工件极限尺寸为:孔距162±0.062mm、对称度0.104mm、垂直度φ0.05mm、孔对轴槽夹角80°±12.3′。上述由夹具造成的误差基本在工件允许公差范围内,对称度虽略有超差,但经生产使用证明,出现的可能性极小,完全能满足工艺精度要求。

通用可调夹具的技术经济效果。

结束语

通用可调夹具作为现代机床夹具之一,兴起于20世纪末,目前,通用可调夹具在汽车零部件制造行业的应用愈来愈得到重视和推广应用。

汽车变速器箱体类、杂件类零件形状各异,某一个零件往往需要配备几十套专用的夹具、检验夹具。在当前激烈的市场竞争环境中,制造企业面对多品种、中小批量生产中出现的大量工装设计、制造等待、快速淘汰等被动局面时,通用可调夹具就体现出了较好的市场应对能力。

实践证明,我们设计的该套夹具与同期设计的铣槽通用可调夹具一并投入使用后,大大提高了车间现场的应变能力,改善了生产现场的混乱状态,深受操作者和车间管理者的欢迎,实现了专用夹具柔性化、通用化的设计目标,是一种值得广泛推广应用的夹具设计方案。

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