起重机车轮箱键板组合加工工装设计

阿明哥哥资料区 2021-05-16

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编者按

设计了由固定块、V形锲块、挡块、压板和螺钉组成的多变位装夹工装，可以快速装夹不同规格的车轮箱键板或类似零件。

序言

键板是桥式起重机车轮组与端梁的连接件，是固定车轮组、保证轮线一致的关键零件，要求配合紧密，加工公差带严格；随着公司整机产量的增长其需求量增大，单纯按照原来的在铣床上台钳装夹的加工方法不能满足需求。因此，需要考虑设计一种在一台机床，一次装夹能加工数组键板组合的工装。

车轮键板图样尺寸

1）单件键板图样尺寸如图1所示。

图1　单件键板

2）4件组焊图样尺寸如图2所示。

图2 4件组焊

键板的原装夹及加工方法

传统方法是在铣床工作台上安装台钳装夹进行加工（见图３），每次加工一组4块键板（点焊在一起、方便装夹）；该加工过程为上料→预紧→找正→夹紧→粗铣加工一刀→精加工一刀→翻面夹紧→粗精加工各一刀→检验→下料，该过程效率低，劳动强度大。

图3　台钳装夹

设计要求

1）通过对公司现有设备的调查分析，在CLA650单柱端面铣镗床上的工作台安装键板加工装置，能一次加工5组20件键板，并通过调整压紧块位置，能适用各种长度或厚度的键板尺寸。

2）夹具设计的基本要求：为了承受较大的铣削力和断续切削所产生的振动，铣床夹具要有足够的夹紧力、刚度和强度。夹具的夹紧装置尽可能采用扩力机构，夹紧装置的自锁性要好，着力点和施力方向要恰当，要有足够的排屑空间。为了保持该装置相对于机床的准确位置，装置底面设置有定位键。

3）夹紧装置的要求：在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置，夹紧力大小适当，夹紧机构应能保证在加工过程中工件不产生松动或振动，同时又要避免工件产生不适当的变形和表面损伤，还能有自锁作用。

夹紧装置应操作方便、省力和安全；结构设计应力求简单、紧凑，并尽量采用标准化元件。

夹紧力方向的选择应有利于工件的准确定位，应尽量与工件刚度大的方向相一致，以减小工件夹紧变形；还要与切削力、工件重力方向一致，以减小夹紧力。

夹紧力作用点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的支撑面内，以保证工件定位不变；应处于工件刚度较好的位置，以减小工件夹紧变形；应尽量靠紧加工面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。

工装设计

针对在实际加工过程中，考虑到应用更加广泛，既要提高效率又要保证加工质量，尤其是更换压块位置时要迅速响应，并方便准确测量。

1）本装置能包括公司常用键板，具体尺寸见表1。

表1　常用键板尺寸　　（单位：mm）

2）安装方法与组合键板加工结构。将该装置底座通过定位块和压紧螺栓固定在铣床工作台上（见图4），键板2、7、8、9、10分别安装在斜面挡块中间，水平的左右方向通过斜面压板压紧，水平的前后方向通过调整垫块顶紧，保证各键板加工面伸出该装置座10mm（含余量3mm），垂直方向用水平压板压紧，保证键板加工过程中不会移动。