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某运输齿条零件图及工艺
该齿条零件是某木材切割设备中的输送部件，在工作过程中靠齿面摩擦带动木板投入切削。 为保证齿面与板材均匀接触，对齿顶面平面度和齿顶到底部安装平面的尺寸精度都有较高的要求。该零件属于易损件，需要定期批量更换，对批量加工的精度和效率也有较高的要求。 拟定工艺路线：该零件为铸造毛坯，如图1所示。 图1 齿条零件图 毛坯已铸出斜齿和一些主要结构，需要对齿顶面、两侧面、底面各部进行加工。 根据该零件的结构特点，初步拟定加工顺序为：铣侧面（直）→铣齿面→铣侧面（75°斜面）→铣底面各部→铣齿面三角槽→钻孔。 夹具设计
该零件大部分工序内容为铣削工序，为了提高批量生产效率，需要应用软件为铣齿顶面、铣两侧面、铣底面工序设计3套专用夹具。 1. 铣齿顶面夹具 如图3所示，铣齿顶面夹具由底板、等高块、对中块、限位块、压紧螺栓等零件组成，一次可安装2个工件。底板上设计有2个定位键槽，安装时定位键与工作台T型槽配合，保证夹具定位的准确。底板通过螺栓固定在工作台上。 图2 铣齿顶面夹具 夹具中有等高块、对中块、限位块3组定位元件。等高块与零件底部接触，限制工件沿Z轴平移、绕Y轴旋转两个自由度；对中块与工件侧面接触，限制沿Y轴平移、绕X轴旋转、绕Z轴旋转3个自由度；限位块与工件端面接触，限制沿X轴平移1个自由度。 通过3组定位元件，完全限制工件的6个自由度，实现完全定位。夹具安装完成后，对定位元件表面进行一次走刀加工，可保证各定位元件构成的坐标系与机床坐标系完全统一。 2. 铣两侧面夹具 如图3所示，铣两侧面夹具由底板、对中块、限位块、压紧螺栓等零件组成，先后用于两道铣侧面的加工工序，一次可安装2个工件。 图3 铣两侧面夹具 其定位原理与上述的铣齿顶面夹具基本相同，定位元件由底板、对中块、限位块组成。底板限制沿Z轴移动及绕Y轴旋转2个自由度；对中块限制沿Y轴平移、绕X轴和Z轴旋转3个自由度。 夹具安装完后，用立铣刀侧刃对对中块侧壁进行一次走刀加工，可保证对中块完全与机床Y轴方向平行。 但这里会出现个问题，在进行侧面（75°斜面）铣削工序中，齿面会产生大量毛刺，通过钳工工序可以将毛刺去除，但无法保证所有细小的毛刺都被彻底清除，这些毛刺会对定位产生严重影响，那应该如何解决毛刺问题？ 3. 铣底面夹具 如图5所示，铣底面夹具由底板、压板夹紧装置、偏心夹紧装置等部件组成，一次可安装4个工件。 图4 铣底面夹具 为简化夹具结构、提高精度，铣底面夹具的主定位基准（底面）和辅助定位基准（侧面）直接在底板上铣削加工出来。 底面限制沿Z轴平移、绕X轴和Y轴旋转3个自由度；侧面限制沿Y轴平移、绕Z轴旋转2个自由度。 为使工件底面各部可在一次安装中全部加工完成，则沿X轴平移方向无法安排定位元件，故在安装中使用测量块确定工件端面与夹具凹槽侧壁之间的距离，工件夹紧后撤走测量块，并沿Z轴方向及沿Y轴方向设计了压板夹紧装置和偏心夹紧装置，夹紧力指向主定位基准（底面）与辅助定位基准（侧面），提高了定位的可靠性。 而在解决毛刺的问题上，铣底面夹具的设计做到了，在主定位基准（底面）两侧设计凹槽，突出的毛刺在安装中会陷在凹槽中，就不会对定位产生影响了。 毛刺控制
1. 刀具的磨损程度会直接影响毛刺的产生； 2. 当毛刺过多、过大且在切削过程中伴有火星产生时，应及时更换刀片； 3. 在各道工序中，还应充分考虑到毛刺的方向； 4. 当毛刺影响到下道工序定位面时，必须彻底去除，避免影响定位精度。 在设定走刀路径时，可以根据刀具旋转和走刀方向，将毛刺的方向指向待加工表面，这样既可以避免毛刺对定位基准的影响，又可以将毛刺在下一道工序中被切除、减少去除毛刺工作量。 变形与振动控制
因字数限制，还有一部分的变形与振动控制请自行搜索平台查看。 （来源夹具侠）
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发表于 2019-2-17 09:48:11
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