楊欣榮 劉成
摘要:介紹鏈輪插齒胎具的設計思路,用4個成一定角度的T型槽解決大直徑且牙數(shù)有奇數(shù)、偶數(shù)之分的鏈輪卡緊問題。
關(guān)鍵詞:夾緊力;螺旋杠桿
我公司是國內(nèi)煤礦輸送設備重點生產(chǎn)企業(yè)之一,鏈輪軸組是我公司關(guān)鍵產(chǎn)品,隨著市場需求的增加,產(chǎn)品更新?lián)Q代很快,而鏈輪直徑也越來越大,鏈輪插內(nèi)花鍵在插齒機也受到一定的局限性,在機械加工過程中,切削力、重力、支承反力和慣性力均作用在工件上,為了使工件保持定位時的正確位置,必須將工件夾緊,以夾緊力與上述各力平衡。
一、夾緊裝置應滿足
(1)夾緊不能破壞工件的定位,應使原有定位狀態(tài)更加穩(wěn)定、可靠。
(2)夾緊力的大小要適當。既要防止因夾緊力不足工件在加工過程中產(chǎn)生位移和引起振動,又要避免因夾緊力過大壓傷工件或損壞夾具元件。
(3)夾緊動作力求迅速、省力。
(4)夾緊裝置不要妨礙工件的裝卸。
二、中小鏈輪的夾緊
使用的機床是Y58插齒機,工作行程為200mm,主軸端面至工作臺面的距離為845mm(經(jīng)過改造),最大加工模數(shù)12,最大回轉(zhuǎn)直徑為Φ1200mm,工作臺直徑為Φ800mm。
由于對多數(shù)的工件是在軸臺、平面處夾緊,因此選用螺旋杠桿夾緊裝置。(如圖1)
此種結(jié)構(gòu)簡單、夾緊點可變,靈活性大等特點,適用于平面或圓弧面夾緊。
三、大直徑的鏈輪卡緊出現(xiàn)的問題
根據(jù)夾緊的基本要求,在夾緊力作用下,工件定位基準應可靠的保持與定位元件接觸與配合,為此夾緊力應指向工件各定位基準的支撐面,力的作用點應落在支撐面內(nèi)或支撐點上。螺桿處的夾緊力為主夾緊力,該夾緊力的作用點應落在支撐面的幾何重心附近。如果在支撐面外,則主夾緊力與支撐反力對工件產(chǎn)生一個顛覆力矩,該力矩有可能使工件失去平衡而向一邊翻倒。因此,在大直徑的鏈輪卡緊上出現(xiàn)了以下問題:
(1)由于鏈輪直徑的增加,接近工作臺直徑Φ800,如果用常規(guī)方式卡緊工件,導致支撐塊距離工作臺邊緣太近,影響卡緊的牢固性,容易出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象,導致誤差增大,甚至出現(xiàn)不合格品。
(2)加之鏈輪牙數(shù)有奇偶之分(6牙、7牙、8牙),工作臺只是8個均布的T型槽。
A、在鏈輪牙頂直徑大于Φ770±5時,并且鏈輪牙數(shù)為偶數(shù),只能按圖2所示卡緊工件。
B、在鏈輪牙頂直徑大于Φ770±5時,并且鏈輪牙數(shù)為奇數(shù),由于鏈輪牙齒較大,牙槽不能和工作臺的T型槽對應,也就是不能按圖2所示卡緊工件。
四、胎具的設計
基于以上的問題,這就需要更大直徑的胎具或是4個T型槽的胎具。
(1)大直徑的胎具。優(yōu)點在于:直徑大于Φ900 的胎具,它能滿足大尺寸鏈輪的生產(chǎn)需要,也可以用于大直徑的齒圈和工件,能向大尺寸工件的方向發(fā)展。
缺點在于:浪廢材料較多;占地面積過大;工裝保養(yǎng)所花費的資金太多,而且如果鏈輪直徑在加大,仍然不能解決卡緊問題,是個治標不治本的辦法。
(2)4個T型槽的胎具。其尺寸可以不必很大,Φ800就可以解決鏈輪牙槽底直徑在Φ780以內(nèi)的所有鏈輪種類(牙頂直徑大于Φ800也可以)。
為了提高利用率,在胎具上開2個180°的T型槽,并借用其中一個槽,開對稱的兩個T型槽(見圖紙),就實現(xiàn)了用2個180°的T型槽來卡緊牙數(shù)為偶數(shù)的鏈輪;用三個成一定角度的T型槽來卡緊牙數(shù)為奇數(shù)的鏈輪。
五、結(jié)語
此工裝經(jīng)過使用,效果很好,達到了預期的效果。
作者簡介:楊欣榮(1974),男,工程師,主要從事冷熱加工工藝的研發(fā)與設計;劉成(1974),男,工程師,機械制造工藝及裝備專業(yè)。