針對(duì)圓弧面上鉆孔難的實(shí)際加工問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于鼓式制動(dòng)器上制動(dòng)蹄鐵零件圓弧面鉆孔的工裝夾具，進(jìn)行工藝創(chuàng)新，利用工裝夾具，在普通搖臂鉆床上加工。這種方法不但成本低廉，加工快速，而且能很好地保證加工精度，是比較好的選擇。為一些小中型企業(yè)的發(fā)展提供類似零件的加工思路。
序言
鉆孔是機(jī)械行業(yè)中最常見(jiàn)的工序之一，一些機(jī)械部件經(jīng)常需要在弧面上鉆孔，弧面上鉆孔通常用于部件之間的連接安裝，因此，孔的邊距及孔距尺寸技術(shù)參數(shù)要求較高。在弧面上鉆孔，由于切削力不均勻，孔中心易發(fā)生漂移，造成位置誤差較大，精度很難保證[1，2]。
本文以某機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)的鼓式制動(dòng)器制動(dòng)蹄鐵圓弧面上孔加工為例，設(shè)計(jì)一種在圓弧面上鉆孔的裝置，在普通搖臂鉆床上完成零件的批量生產(chǎn)，解決該企業(yè)沒(méi)有數(shù)控多軸設(shè)備的現(xiàn)狀，同時(shí)也解決弧面上鉆孔難的實(shí)際技術(shù)問(wèn)題。
零件加工工藝和難點(diǎn)分析
鼓式制動(dòng)器廣泛應(yīng)用于各類礦用汽車中，其主要部件制動(dòng)蹄鐵為制造的關(guān)鍵零件。制動(dòng)蹄鐵零件為框架圓弧類零件，材料為鑄鋼。如圖1所示，零件的18個(gè)孔分布在制動(dòng)蹄鐵的圓弧面上。其工藝難點(diǎn)在于圓弧面上的孔加工，且各孔的位置度公差要求嚴(yán)格。
圖1 制動(dòng)蹄鐵孔加工尺寸
加工此類零件，通常采取的加工工藝方案有三種[3]：一是劃線加工，具體工藝流程為劃線（劃出孔的位置）→打樣沖→鉆孔。但是由于零件鉆孔位置為圓弧面，劃線難以保證孔的加工位置精度，零件質(zhì)量難以保證。二是利用先進(jìn)加工設(shè)備——多軸數(shù)控機(jī)床加工，這種方法簡(jiǎn)單，容易操作。對(duì)生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備要求高，必須是擁有多軸數(shù)控設(shè)備的企業(yè)才能實(shí)現(xiàn)此類零件的加工，這制約了一些小中型企業(yè)的發(fā)展。三是自制工裝夾具，進(jìn)行工藝創(chuàng)新，利用簡(jiǎn)易工裝夾具，在普通搖臂鉆床上加工。這種方法不但成本低廉，加工快速，而且能很好地保證加工精度，是比較好的選擇。
工裝夾具設(shè)計(jì)
根據(jù)對(duì)制動(dòng)蹄鐵零件的加工工藝分析，以及企業(yè)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種制動(dòng)蹄鐵圓弧面鉆孔裝置，如圖2所示，將零件固定在夾具體上，夾具體與分度裝置固定連接，分度裝置固定在軸上，軸的兩端分別安裝有軸承，通過(guò)端蓋與工裝的側(cè)板連接，軸的一端安裝有用于旋轉(zhuǎn)的手輪。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄將夾具體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
圖2 制動(dòng)蹄鐵圓弧面鉆孔裝置
1—底板 2、9—側(cè)板 3—外端蓋 4—螺釘 5—軸承
6—分度裝置 7—夾具體 8—鉆套 10—內(nèi)端蓋
11—手柄 12—軸
夾具體如圖3所示，蹄鐵以已加工過(guò)的兩個(gè)孔、一個(gè)側(cè)面和底面進(jìn)行定位，通過(guò)帶螺紋的定位銷進(jìn)行緊固，完成零件的定位裝夾。
圖3 夾具體
1—定位板 2、5—螺母 3、4—定位銷
根據(jù)零件蹄鐵圓弧面上孔的尺寸要求，設(shè)計(jì)分度裝置，如圖4所示，分度裝置包括支撐塊，支撐塊上設(shè)置固定銷，固定銷上設(shè)置腳踏桿，腳踏桿上設(shè)置定位銷，腳踏桿通過(guò)彈簧與支撐塊連接。與零件支撐架固定連接的分度板制作成部分齒，齒的角度尺寸和制動(dòng)蹄鐵零件圓弧面上孔的分布角度一致，當(dāng)踩下腳踏桿時(shí)，定位銷（與腳踏桿固定在一起）與分度板脫開，分度板通過(guò)扳動(dòng)手輪可以轉(zhuǎn)到下一齒，這時(shí)松開腳踏桿，腳踏桿在彈簧的作用下會(huì)自動(dòng)彈起，定位銷端頭的齒和分度板上的齒嚙合，完成分度板的固定，開始加工該角度圓弧面上的一排3個(gè)孔，依此類推，直到加工完所有孔。這樣就實(shí)現(xiàn)了零件一次裝夾，完成6排共18個(gè)孔的加工。
圖4 分度裝置
1—分度板 2—彈簧 3—腳踏桿 4—定位銷
5—固定銷 6—支撐塊
結(jié)束語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的蹄鐵圓弧面上孔加工的工裝夾具，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)單及運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)，加工出的零件符合圖樣尺寸要求。同時(shí)工裝夾具維護(hù)方便，有利于大批量生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益好，為一些小中型企業(yè)的發(fā)展提供類似零件的加工思路。
