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車床夾具設計要點 車床夾具和加工中心夾具相比，不管是四軸還是平面，唯一的區(qū)別就是車床上的是高速旋轉(zhuǎn)的。高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一個離心力，在設計機床夾具的時候要計算好離心力，讓機床轉(zhuǎn)起來能達到設計的轉(zhuǎn)速，在運轉(zhuǎn)時機身不抖，這就牽扯到夾具配重的問題。 圖1 一般數(shù)控車床上的夾具分為定位裝置、夾緊裝置、夾具體這幾部分，根據(jù)機床主軸先來配左右兩端法蘭盤，法蘭盤的用處就是過渡作用，連接主軸和回轉(zhuǎn)油缸。 圖2 液壓油路引導：加工中心四軸上面油路通過油路分配器，那么車床上面的回轉(zhuǎn)油缸的功能類似油路分配器。如果按照之前老工藝的話，需要在上面再打油孔，這樣加工難度會增大，而這里是直接選用軟管接引過去。 圖3 機床上都有一個貫穿孔，直接在貫穿孔里面用軟管接過去，可以節(jié)省加工費和材料，也方便更換。這里設計成前面一個回轉(zhuǎn)油缸，后面一個工裝底板，中間主軸這個部分如果像傳統(tǒng)老工藝是做了一根很長的油路桿，從主軸的皮帶輪一直到夾具體的進油孔，無形中會增大了油路桿的加工難度，所以選用軟管直接接引。此方法比較適合一組油路，如果油路組數(shù)過多，還是需要油路桿。 使用凹槽配合工裝一般設計平面工裝的習慣直接都是螺絲鎖下去，但在設計車床夾具就不能這么想當然了，要盡量用凹槽去配。畢竟是高速旋轉(zhuǎn)的工裝，整個工裝夾具體在動，單靠螺絲去固定組件，螺絲的鎖緊力是根本不夠的。因為它缺少了徑向力，軸向力是靠螺絲來鎖的。螺絲孔畢竟有公差存在，不像定位銷孔這么準，當高速旋轉(zhuǎn)時夾具就會出現(xiàn)晃動。 圖4 工裝的底板最好做一個3-5mm的凹槽，需要卡在法蘭盤上面。在不轉(zhuǎn)的情況看上去倒還好，但高速一旋轉(zhuǎn)的時候如果說沒有這個凹槽去卡住這個法蘭盤的話，整個工裝都會在甩，這個甩工裝的力或者將工裝有甩出去的趨勢的力就是之前所提到的徑向力，所以盡量用凹槽去配合徑向力。 圖5 圖6這款是正在設計的新夾具，因為壓點比較薄，考慮到變形的可能性，所以在下面增加了兩個固定支撐。像這些配件可以先做上去，如果實際加工中沒有問題的話再把支撐撤掉也可以。 圖6 配重及計算配重的目的就是為了獲得良好的動平衡效果。動平衡是消除動平衡量，動平衡做好，靜平衡就不存在了。動平衡可以做掉90%的剩余不平衡量，靜平衡只能做掉50%的剩余不平衡量。 UG軟件里面有一個測量體，可以得出這個工裝的質(zhì)量、重心、回轉(zhuǎn)半徑等，而我們需要的是質(zhì)量和質(zhì)心，如圖7標示。質(zhì)心那里有三排數(shù)字，x y z 方向，主要是xy方向，這套是已經(jīng)配好了，粗調(diào)一下x方向配重是在0.18mm，y方向是在0.07mm。 圖7 實際稱出來的重量與分析出來的差不多，一般來說，質(zhì)量差的不多的情況下，質(zhì)心也不會偏差太多。在配重之前，有一個非常重要的步驟，指派材料。 圖8 配重的方式有兩種，加重和減輕。在工裝輕的那頭加重，重的那頭減輕。工裝設計完成，產(chǎn)品放好，完成裝配螺絲，才去配重。如果先去配重，再去賦予材料，修改配重塊，那配重就沒有意義了。 圖9 總結(jié)一下，在配重之前，先完成夾具體上面該設計的東西，設計完了就不要再去動，因為再做更改配重就會出現(xiàn)偏差。在配重之前或者設計的同時，每做好一個部件、一個定位塊或者導入一個部件，就可以先賦予材料，養(yǎng)成一個好習慣。 UG只是靜平衡，如果有條件的話可以購買現(xiàn)場動平衡儀，用數(shù)據(jù)進行更精準的配重。 圖10 最后，每人都有屬于自己的方法，以上均是個人出于實際使用的經(jīng)驗分享，傳遞一些設計理念，大家可以根據(jù)自己平時的設計習慣，情況和產(chǎn)品要求來設計工裝夾具。 配重樣式配重的樣式可以是異形，也可以是規(guī)則形狀。大家可靈活運用。 圖11 （來源機械社區(qū)）
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發(fā)表于 2018-11-27 10:40:48
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