配重與徑向力：車床液壓夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

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車床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

車床夾具和加工中心夾具相比，不管是四軸還是平面，唯一的區(qū)別就是車床上的是高速旋轉(zhuǎn)的。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)離心力，在設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的時(shí)候要計(jì)算好離心力，讓機(jī)床轉(zhuǎn)起來(lái)能達(dá)到設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)身不抖，這就牽扯到夾具配重的問題。

圖1

一般數(shù)控車床上的夾具分為定位裝置、夾緊裝置、夾具體這幾部分，根據(jù)機(jī)床主軸先來(lái)配左右兩端法蘭盤，法蘭盤的用處就是過(guò)渡作用，連接主軸和回轉(zhuǎn)油缸。

圖2

液壓油路引導(dǎo)：加工中心四軸上面油路通過(guò)油路分配器，那么車床上面的回轉(zhuǎn)油缸的功能類似油路分配器。如果按照之前老工藝的話，需要在上面再打油孔，這樣加工難度會(huì)增大，而這里是直接選用軟管接引過(guò)去。

圖3

機(jī)床上都有一個(gè)貫穿孔，直接在貫穿孔里面用軟管接過(guò)去，可以節(jié)省加工費(fèi)和材料，也方便更換。這里設(shè)計(jì)成前面一個(gè)回轉(zhuǎn)油缸，后面一個(gè)工裝底板，中間主軸這個(gè)部分如果像傳統(tǒng)老工藝是做了一根很長(zhǎng)的油路桿，從主軸的皮帶輪一直到夾具體的進(jìn)油孔，無(wú)形中會(huì)增大了油路桿的加工難度，所以選用軟管直接接引。此方法比較適合一組油路，如果油路組數(shù)過(guò)多，還是需要油路桿。

使用凹槽配合工裝

一般設(shè)計(jì)平面工裝的習(xí)慣直接都是螺絲鎖下去，但在設(shè)計(jì)車床夾具就不能這么想當(dāng)然了，要盡量用凹槽去配。畢竟是高速旋轉(zhuǎn)的工裝，整個(gè)工裝夾具體在動(dòng)，單靠螺絲去固定組件，螺絲的鎖緊力是根本不夠的。因?yàn)樗�缺少了徑向力，軸向力是靠螺絲來(lái)鎖的。螺絲孔畢竟有公差存在，不像定位銷孔這么準(zhǔn)，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)夾具就會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)。

圖4

工裝的底板最好做一個(gè)3-5mm的凹槽，需要卡在法蘭盤上面。在不轉(zhuǎn)的情況看上去倒還好，但高速一旋轉(zhuǎn)的時(shí)候如果說(shuō)沒有這個(gè)凹槽去卡住這個(gè)法蘭盤的話，整個(gè)工裝都會(huì)在甩，這個(gè)甩工裝的力或者將工裝有甩出去的趨勢(shì)的力就是之前所提到的徑向力，所以盡量用凹槽去配合徑向力。

圖5

圖6這款是正在設(shè)計(jì)的新夾具，因?yàn)閴狐c(diǎn)比較薄，考慮到變形的可能性，所以在下面增加了兩個(gè)固定支撐。像這些配件可以先做上去，如果實(shí)際加工中沒有問題的話再把支撐撤掉也可以。

圖6

配重及計(jì)算

配重的目的就是為了獲得良好的動(dòng)平衡效果。動(dòng)平衡是消除動(dòng)平衡量，動(dòng)平衡做好，靜平衡就不存在了。動(dòng)平衡可以做掉90%的剩余不平衡量，靜平衡只能做掉50%的剩余不平衡量。

UG軟件里面有一個(gè)測(cè)量體，可以得出這個(gè)工裝的質(zhì)量、重心、回轉(zhuǎn)半徑等，而我們需要的是質(zhì)量和質(zhì)心，如圖7標(biāo)示。質(zhì)心那里有三排數(shù)字，x y z 方向，主要是xy方向，這套是已經(jīng)配好了，粗調(diào)一下x方向配重是在0.18mm，y方向是在0.07mm。

圖7

實(shí)際稱出來(lái)的重量與分析出來(lái)的差不多，一般來(lái)說(shuō)，質(zhì)量差的不多的情況下，質(zhì)心也不會(huì)偏差太多。在配重之前，有一個(gè)非常重要的步驟，指派材料。

圖8

配重的方式有兩種，加重和減輕。在工裝輕的那頭加重，重的那頭減輕。工裝設(shè)計(jì)完成，產(chǎn)品放好，完成裝配螺絲，才去配重。如果先去配重，再去賦予材料，修改配重塊，那配重就沒有意義了。

圖9

總結(jié)一下，在配重之前，先完成夾具體上面該設(shè)計(jì)的東西，設(shè)計(jì)完了就不要再去動(dòng)，因?yàn)樵僮龈�改配重就�?huì)出現(xiàn)偏差。在配重之前或者設(shè)計(jì)的同時(shí)，每做好一個(gè)部件、一個(gè)定位塊或者導(dǎo)入一個(gè)部件，就可以先賦予材料，養(yǎng)成一個(gè)好習(xí)慣。

UG只是靜平衡，如果有條件的話可以購(gòu)買現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀，用數(shù)據(jù)進(jìn)行更精準(zhǔn)的配重。

圖10

最后，每人都有屬于自己的方法，以上均是個(gè)人出于實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)分享，傳遞一些設(shè)計(jì)理念，大家可以根據(jù)自己平時(shí)的設(shè)計(jì)習(xí)慣，情況和產(chǎn)品要求來(lái)設(shè)計(jì)工裝夾具。

配重樣式

配重的樣式可以是異形，也可以是規(guī)則形狀。大家可靈活運(yùn)用。

圖11

（來(lái)源機(jī)械社區(qū)）

韓寒11

車床主軸在出廠之前都要進(jìn)行動(dòng)平衡檢測(cè)，如果設(shè)計(jì)加工不對(duì)稱工件的夾具，確實(shí)最好要配重，精度要求高的，還需要再次做動(dòng)平衡

前景錢

這個(gè)是要做實(shí)驗(yàn)的吧

遠(yuǎn)祥

樓主有成功案例嗎，如若成功即可申請(qǐng)專機(jī)吧！