通用可调偏心工装的设计.docx

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1、Ol序言某厂某类零件加工时需要使用图1所示的偏心工装，由于该类零件的规格多，尺寸跨度大，每种规格的零件对应的。1、Do、力、e均不同，针对每个零件都必须设计相应的偏心工装，所以工装通用性差。图I偏心工装另外，随着生产的进行，产品规格的增多，工装累计数量越来越多，增加了工装储存成本。为响应降本增效的质量管理理念，降低工装的加工成本，缩短产品生产周期，需要改变工装设计思路，以提高工装的通用性。02原偏心工装2.1 原工装设计原理及加工偏心工装的底面外圆2与定位止口2的纵向中心线偏心为e,横向中心线平行。工装设计时，根据固有胎具设计配合尺寸。2(H7),针对零件不同的规格、尺寸，计算出相应的定位止口

2、。1、内孔Do、定位高度力和偏心e,设计制作相应的偏心工装。当h60mm时，由于备料的限制，所以需设计图2所示的焊接组合工装。D2(H7f)D1(H7ft)图2焊接组合工装偏心工装加工工艺：精车上下两平面及外圆D2,粗车定位止口以外圆。2及下平面为基准找正，数控铳削定位止口,保证定位止口平面与底平面的平行度。2.2 使用方法如图3所示，将偏心工装的外圆部分与固有大型胎具组装，其中心线与固有胎具中心线对齐，紧固。然后将待加工零件组装于偏心工装止口处，工装中心线与零件中心线对齐，将工装零件紧固后加工。图3工装组装2.3 原工装的局限性由于零件规格不同，其配套的偏心工装的。1、。0、力、e各不相同。

3、为使生产顺利进行，需根据零件设计图样，提前设计制作工装，但在实际加工中，零件毛坯有时存在较大的尺寸偏差，需要借量，造成已制作的工装不能满足使用要求，常常临时返修；而且偏心工装的加工时间长，成本高，铳削偏心止口时需要占用高精度铳床，严重制约生产进度。根据某厂的成本统计数据，每个偏心垫板（不计工装材料成本和返修工时）车削耗用2个台班，数控铳削耗用2个台班。普通立式车床台班费为700元/台班，数控铳床台班费为2800元/台班，则每个偏心垫板的加工费用为7002+28002=7000（元）。针对上述情况，迫切需要改变工装设计思路，提高工装的通用性。03新工装设计及应用通过上述对原有偏心工装的分析，发现

4、各工装的不同之处在于定位止口大小、定位高度和定位止口与外圆。2的纵向中心线偏心量。偏心工装使用时，定位止口的作用是调整零件与固有胎具中心的相对位置，由于定位止口位于斜面上，起定位作用的主要是定位止口的低端，可以设计一种新的可调偏心工装，使定位止口与固有胎具的相对位置可以随意调整，保证其在固有胎具斜面低端的定位强度，以提高工装的通用性，减少工装的制作成本。结合上述设计理念，我们利用3点定圆的原理，将待加工零件与固有胎具的定位由定位止口的圆周面定位改为3个限位销定位的方式。通过改变限位销的位置，实现偏心工装定位止口大小和偏心值e的随意调整。统计各规格的某类零件，考虑到后续产品设计的可能规格，计算其

5、定位高度力，确定了力的变化范围为20190mm。根据该数值范围，需要设计活动垫块，要求该活动垫块能够满足所用规格零件加工所需的定位高度，同时，因为定位高度达到19Omm,限位销起限位作用的受力点位置高，作用力矩大，导致限位销刚性差，所以该垫块还应起到增强限位销刚性的作用。3.2 新工装的加工根据以上设计思路，设计了图4所示的组合通用可调偏心工装。其由通用垫板、活动垫块、限位销和T形螺栓4部分组成，主要组成件加工要点如下所述。图4组合通用可调偏心工装通用垫板：车削一个刚性足够的通用垫板，保证垫板上、下平面的平面度和平行度，车削与固有胎具配合的外圆；以下平面和外圆为基准，数控铳削限位槽的滑动工作面

6、，同时加工出测量基准面，保证测量基准面和限位槽滑动工作面的形状和位置精度。活动垫块：该垫块共5件，其中3件中心有通孔，用活动垫块的上、下平面代替原偏心垫板的定位平面，将5件同时磨削至设计尺寸，以保证定位面的平面度。限位销：限位销外圆为大小头，保证限位销头端与小头端的同轴度，其下部小头端与通用垫板的限位槽配合，上部大头端与零件的外圆面配合，保证限位销与活动垫块组装后，其底端与通用垫板有1.52.0mm的距离,确保限位销压紧时不会出现干涉。3.3 新工装的使用新工装工作原理：根据零件的实际外圆尺寸、活动垫块高度力和限位销的外圆尺寸，计算出相应的偏心量已限位销与通用垫板测量基准面的距离/1和4,通过

7、改变限位销在限位槽处的位置，间接保证定位止口A和偏心量eo工艺尺寸/i和2的计算：以图中所示数据为例，零件直径。，工装基准面中心距垫板中心线1.,限位销半径R,限位销中心到垫板中心距，则/i=Z-(D/2+/?)2-0.5-R-e,I2=1.-D2-2Ro新工装使用方法：先将通用垫板中心线与固有胎具中心线对正、固定(此位置固定后不再变动，长期使用)，清除限位销、活动垫块及通用垫板限位槽滑动面和定位面的异物，将限位销穿入活动垫块，其小头端放置于限位槽中，根据计算出的/1和Zz值，调整限位销，用游标卡尺测量限位销与测量基准面的距离/1,调整好限位销，紧固，然后复测A,保证两处4相差不超过0.02m

8、mo按零件外圆尺寸放置好其余活动垫块，将限位销3与活动垫块组装后，放于滑动槽中，保证2值小于计算尺寸2mm,以方便零件吊入。将零件放置在通用垫板上，用铜棒轻敲零件，零件外圆与限位销1、限位销2贴紧，用塞尺检查，间隙不超过0.02mm,然后调整限位销3,保证%值。(1)简化工装设计，减少生产准备时间用限位销取代了偏心止口，对每个零件，只需根据零件实际加工尺寸调节限位销与基准面的距离，达到改变定位止口尺寸和偏心值的目的，无需新制作工装。原偏心垫板设计时要考虑材料库存，保证定位高度，以避免加工过程中出现干涉；新工装考虑到所有规格另加所需的定位高度，用统一高度的活动垫块解决了上述问题，加快了工装设计和

9、工装准备的进度。(2)提高工装的定位精度原偏心工装定位止口配合公差为0.30.4mm,新工装通过精量和合理的装配顺序，能保证零件与工装的间隙在0.05mm以内。(3)提高操作的安全性每次使用时，只需调整限位销和活动垫块的位置即可，减少了大件吊装，提高了操作的安全性。(4)降低工装制作成本该组合工装通用性强，满足了600-1950mm外圆的所有规格零件的加工。04结束语该组合工装根据零件实测尺寸计算通过测量/i和2,现场调整限位销位置，实现零件的精确定位，避免了零件加工过程中的误差影响，精度更高。其通用性强，能实现任意规格的定位止口，显著地降低了工装费用。其设计理念为其他圆形零件的工装设计提供了借鉴。