電機座加工工藝及夾具設計

時間：2022-09-30 14:20:03 數控畢業論文我要投稿

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電機座加工工藝及夾具設計

　　摘　要：電機座是機床上數量較多的零件，它的精度直接影響到機床的精度、性能等。加快電機座的加工速度、降低電機座的加工成本可以增加機床的競爭優勢。

　　關鍵詞：電機座;工藝;夾具

　　在機器中支承或容納零部件的零件稱之為機架，電機座作為機架的一種，設計的時候應考慮到機架設計需要保證的特性：剛性、強度及穩定性，還要滿足機架的一般要求，如抗震性好、熱變形對精度影響小、結構設計合理、工藝性好、便于鑄造加工、安裝調整方便以及經濟美觀等。

　　電機座是數控機床拖動環節中重要的零部件之一，使用數量大，屬于小箱體類零件，主要作用是聯接伺服拖動電機和滾珠絲杠，因此對該零件的制造精度、加工效率的要求都很高。安裝軸承處孔的大小為Φ62H7，該孔對電機安裝面垂直要求不大于0.01，壓蓋的安裝面裝軸承孔中心的跳動不大于0.01;電機止口大小為Φ110H7，其中心線對軸承座處中心線同軸度要求不大于Φ0.02，電機的安裝面對電機止口中心線的跳動要求不大于0.01。

　　1.電機座加工工藝性分析

　　電機座用于連接電機與絲杠，并將其固定在基座上。加工中心三軸的定位精度、重復定位精度等對電機座的精度有很大關聯。因此電機座精度對加工中心的成品精度起到決定性的作用。我們公司的電機座，經過幾年的不斷改進，已具有良好的工藝性、經濟性。下面對電機座加工的重點部位進行分析：

　　1.1電機座毛坯因鑄造工藝、留量、木型、拔模斜度、車間當時溫濕度以及供貨商不同等因素，電機座之間存在很大差異，無法尋找折中的部位作定位和裝置，而且車間內部取消了劃線工序。以上為電機座的夾具設計造成麻煩。我們現在的解決方案為增加一道工藝序，在此序使用機床手脈粗略的定位并加工出裝置面和定位面。要求此序夾壓簡單，耗時少。影響精度的主要因素有：操作者的技術水平以及責任心。

　　1.2作為機床上的拖動環節，作用是拖動裝配體在導軌上運行，要求絲杠與導軌的平行度好，反映到電機座上就是軸承孔、電機止口連線與基面的平行度(要求0.01)，因電機座的結構問題(只有2個面可以作為裝置面使用，無法使上述2個加工部位在一次夾壓內完成)，只能在2個工序內完成。可以在加工前精修夾具，檢測一下此面與機床Z軸(臥式加工中心)的平行度(要求0.008)。影響精度的主要因素有：設備精度、刀具(Φ62H7鏜刀)、夾具。

　　1.3電機座位于電機與絲杠之間(絲杠與電機之間使用聯軸節連接)。電機與電機座止口配合，絲杠與電機座軸承口內的軸承(3個)配合。為了保證機床工作平穩，要求電機與絲杠同軸度要達到一定的精度。這個精度反映到電機座上就是電機止口與軸承安裝孔的同軸度(要求0.01)。可以由設備在一次夾壓內加工完成來保證。影響精度的主要因素有：設備精度、刀具(軸承安裝孔Φ62H7需使用200長的鏜刀)。

　　總上，電機座的加工存在幾個重點部位，都可以很容易解決，具有良好的加工工藝性。設計夾具主要需要考慮的是電機座的加工的經濟型。

　　2.電機座的加工工藝略述

　　總結上一小節的敘述，電機座的加工分為3序：工藝序、銑基面、鏜孔。

　　2.1粗銑裝置面(加工工藝性分析1.1)。電機座屬于批量生產零件，首件加工時使用機床粗略的確定零件在機床上的位置，后續的零件按照此位置校準。加工出下序所需的裝置面以及定位面。此序存在的問題主要表現在，鑄出的軸承孔與電機止口的同軸差1～5mm。解決方案為，用鏵鉆檢測軸承孔與電機止口的位置，作用與劃線相似，有點不同就是可以加工下序的定位面，使下序的加工方便，快捷。使用設備臥式加工中心、立式加工中心。建議使用立式加工中心，可以有效的降低加工成本，提高電機座加工的經濟性。

　　2.2銑基面(加工工藝分析1.2)。使用上序加夾具置面、定位面夾壓電機座。加工電機座與基座的裝配面、定位銷孔、安裝孔等。使用設備臥式加工中心、立式加工中心。建議使用臥式加工中心，可以旋轉工作臺，減少1次夾壓。

　　2.3鏜孔(加工工藝分析1.3)。使用基面、定位銷、M10螺栓，模擬電機座的工作狀態夾壓。依次加工電機安裝面、止口、軸承孔端面、軸承孔、各種螺紋孔，需旋轉臥式加工中心工作臺1次。使用臥式加工中心加工。

　　2.4電機座的加工與其他零件的加工一樣，有以下幾條經驗：

　　(1)粗加工時先面后孔，平面的接觸面積大，定位穩固可靠，而且大部分的零件的裝配和設計基準都是平面，可以使設計、定位、裝配的基準重合，減少誤差，降低變形，提高精度;精加工時先孔后面，產品裝配涉及孔時，先裝配的是孔的位置，然后才是面，孔決定面，所以精加工時要先加工孔，然后加工孔所在的平面。對于鉆孔無論粗精都是先加工面，后加工孔，這樣可以避免鉆孔時孔的偏斜和鉆頭的崩刃。

　　(2)粗、精加工分開。零件加工的時候，會因加工過程中的受力與溫度的變化產生變形，變形的大小與零件的結構、剛性等因素有關系。粗加工完成時需將零件時效，釋放應力后再進行精加工，這樣可以提高零件的精度，以及裝配成品的穩定性。在零件結構好、剛性強、內應力小的前提下，粗加工產生的變性小，此時可以在面粗加工完成后粗加工孔，最后依次精加工孔、面。電機座的加工鏜孔序的加工順序為粗銑-粗鏜-轉工作臺180°-銑-轉工作臺180°-精鏜-精銑。

　　(3)零件中若有形位公差要求，需將形位公差的相關位置集中加工。這樣可以提高形位公差的精度。

　　3.電機座夾具的設計

　　電機座夾具的設計應考慮到裝置、定位、夾壓、效率等方面：

　　3.1保證電機座的各項精度。設計夾具是最重要是保證零件的各項精度，在保證定位、夾壓、對刀等方面的方案準確的前提下提高效率。夾具的工裝等級比零件要高1級。

　　3.2夾具上各零部件盡量選用廠內標準零件，這樣可以避免一些夾具設計的錯誤，降低設計者的工作量，減少備件，縮短制造周期，降低制造成本，提高夾具的質量。

　　3.3夾具使用的安全性，扳手應有足夠的空間;而且在扳手的操作范圍內應注意不應有鋒利的邊緣，以免對操作者造成傷害;夾緊方向盡量在前側活右側，方便用力。

　　3.4夾具應具有良好的工藝性、經濟性，夾具的加工、裝配都應該本著方便、簡單的思想，應有可以通過調整、加修等定期修正夾具的方法。并且應在滿足需要的前提下，盡量降低夾具的成本。

　　3.5根據車間情況對各序工裝設計思路：

　　(1)第1序的夾具，夾具在立式加工中心工作臺上的位置偏前，便于裝夾;電機座上確定位置的部位在前側，便于操作者觀察、確定位置。一個夾具上安裝4個電機座。

　　(2)第2序的夾具，夾具位于工作臺的中間，可使電機座前后兩面都可以加工到;電機座的定位使用2頂1靠的方式。一個夾具上安裝2個電機座。

　　(3)第3序夾具，夾具位于工作臺的中間，使用彎板類夾具，電機座安裝面與工作臺垂直，方面在加工前精修裝置面;定位方式使用銷孔定位，定位銷比銷孔小0.1mm，方便安裝。一個夾具上安裝4個電機座。

　　(4)第1序使用立式加工中心，第2序、第3序設計加工多面使用臥式加工中心。