减少装夹次数、提高生产效率…这样的夹具设计思路你需要吗？

2020-07-07 14:45

前言

如下图所示的铸铝电动机座壳体，零件材料为 AL6061。该零件的基本形体为异形壳体，是三轴用途的电动机主体，故其正面与底面应垂直和平行且同心度要求很高，并且第3 面（有螺纹面）与上述两面应有较高的垂直度、同轴度及相互位置尺寸的要求。加工该零件时，若采用常规虎钳装夹的方式，则难以保证上述技术要求及满足日常生产的效率，多次装夹也带来定位误差和精度。

减少装夹次数、提高生产效率、劳动强度低…这样的夹具设计思路你需要吗？

图1 铸铝电动机座壳体三维图

针对上述问题，今天夹具侠和大家探讨一种能够在加工中心上使用的气动翻转夹具设计。这种夹具设计不仅保证了装夹次数少、劳动强度低、精度误差损失少、一次装夹多个、加工精度高、生产效率高，而且能够满足质量要求，且操作简便快捷、效率高、安全。那么，快来一起看看吧～

一、零件工艺分析

分析零件的结构及工艺特点可知，铸铝电动机座壳体为异形多面体结构，而且加工面两两成 90°关系。在没有五轴联动数控加工中心的情况下，对要求高、难度大的铸铝电动机座壳体进行了加工工艺分析，确定了加工步骤，并设计了一种气动翻转夹具，实现了在三轴联动数控加工中心上进行加工。

减少装夹次数、提高生产效率、劳动强度低…这样的夹具设计思路你需要吗？

图2 工序1

工序如下：工序 1，在另一加工中心上采用通用的虎钳装夹即可完成加工，并且在加工过程中预加工A、B两处，作为后期加工的工艺定位销（这两处对其产品性能及外观无影响）；工序2和工序3（见下图），在该设计气动翻转夹具上同时装夹完成。

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图3 工序2

二、夹具的工作原理

根据零件的结构特点，按常规加工，在完成工序2和工序3时，需经2次装夹才能完成，并且还要保证其相邻各面的位置精度。为此设计了一种能同时加工 4 个零件的气动翻转夹具，安装在加工中心进行加工。

此套夹具主要由底板、活动翻转工作台、旋转支承轴、支承板、V 型导向限位支承块、翻转用气缸和转向压紧用气缸组成。其中，底板固定在机床的T型槽中，活动翻转工作台通过轴承与旋转支承轴连接，然后与支承板一起安装在底板上，通过翻转用气缸连接，实现活动翻转工作台形成水平状态或垂直于主轴。转向压紧用气缸安装于活动工作台上，对工件起夹紧作用，所有气缸用气管分组连接。

三、夹具的工作原理

3．1：V型导向限位支承块设计

为了确保翻转工作台的定位精度，特别设计了左、右2组共4 件V型导向限位支承块件，其不但能够实现双向定位水平状态及垂直状态的位置限制，还可以起到辅助支承力的作用，提高其活动翻转工作台的刚度，并对翻转用气缸起到行程限位的作用；同时还可进行实际加工过程中的精度调校，因为活动翻转工作台在实际使用过程中可能会随着受力时间的原因而产生微量的变形。

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