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根據(jù)異形零件的結(jié)構和表面質(zhì)量要求,設計了手推式砂帶磨削進給夾具。工件放置在夾具的活動夾塊和固定夾塊之間,定位夾緊后,沿第一直線導向機構推動底座,完成工件的磨削和進給操作。實踐證明,該夾具操作簡單,定位夾緊方便可靠,可大大提高零件的加工精度、工作安全性、可靠性和工作效率。
1前言
砂帶磨削裝置是一種用于磨削金屬或其他材料表面的工具。在實際生產(chǎn)中,工人需要使用研磨機來拋光待拋光物體的表面。然而,當要拋光的零件很小時,要拋光的物體的表面不能與砂帶的表面完全接觸。手工打磨工件不安全,不方便,降低了工作效率,增加了安全隱患。
2異形零件的結(jié)構分析
器件結(jié)構如圖1所示。為T型異形零件,結(jié)構不規(guī)則,最大外形尺寸為28mm×11.67mm×22.80mm(長×寬×高);每個零件的尺寸精度高達IT6,表面粗糙度值Ra為0.4 μ m,這就要求零件的最終精加工必須是磨削,但零件的形狀對最終磨削精加工的定位和夾緊影響很大,尤其是斜面結(jié)構。
因此,鑒于現(xiàn)有技術的不足,本設計以小型異形零件為研究對象,以加工難度最大的斜面為例,設計了一種結(jié)構設計簡單、操作使用方便、定位夾緊可靠的手推式砂帶磨削進給裝置[1],可以提高工作效率,減少安全隱患。如圖2所示,根據(jù)產(chǎn)品加工位置初步確定產(chǎn)品定位示意圖,產(chǎn)品輪廓用虛線表示。兩個活動塊用于定位和夾緊產(chǎn)品,以滿足加工要求。
三手推砂帶磨削夾具的總體結(jié)構設計
手動砂帶磨削夾具的結(jié)構和待加工的異形小工件的形狀如圖3中虛線框的輪廓所示。該夾具主要定位夾緊磨削部分的21°斜面。平臺的主導軌是手推砂帶磨削夾具的導向和滑動基礎。平臺上有四個固定用的螺孔,主導軌安裝在平臺中間,用銷釘定位,用螺釘緊固。
兩塊底板分別安裝在主導軌的兩側(cè),通過內(nèi)六角螺釘和圓柱頭的定位銷6實現(xiàn)底板與底座的定位緊固。六個鋼球分別安裝在兩塊底板的球形孔中,使一些球露出底板的下表面,與平臺接觸,起到導向作用。底座的凹槽卡在主導軌上起導向作用,兩側(cè)的平面球形孔與六個鋼球接觸定位。定位塊和壓塊的下表面凸臺均卡在底座的凹槽內(nèi),定位塊和底座通過定位銷定位;壓塊導軌引導定位塊;圓柱頭定位銷1和盤頭螺釘實現(xiàn)壓塊導軌與底座的定位緊固。定位螺母固定在底座上,定位螺母和底座通過盤頭螺栓和圓柱頭定位銷3定位緊固。壓緊螺栓與壓緊活動塊連接,定位螺母和壓緊螺栓由螺釘驅(qū)動,通過轉(zhuǎn)動壓緊螺栓可以移動壓緊活動塊,從而將待加工零件夾緊在定位活動塊和壓緊活動塊之間,手柄安裝在底座[2]的圓孔中。
3.1基礎結(jié)構設計
底座由45鋼制成,硬度為35 ~ 45hrc,最大外形尺寸為108mm×119mm×23mm(長×寬×高)。表面有六個直徑為15.5毫米的半球形孔,孔間有兩個直徑為6毫米的盲孔和四個帶M4的螺紋孔,有兩個寬10毫米、高6毫米的凸槽。兩個凸槽之間形成的槽寬15毫米,深7毫米。它的半球形孔、凸形槽和凹槽主要起導向滑動、定位和導向作用。左邊部分的突出結(jié)構用于安裝和緊固其他部件,有兩個直徑為6mm的銷釘通孔和兩個M6螺紋孔。下表面有一個用于連接手柄的螺紋盲孔M20,一個19.5mm×82mm的矩形缺口,兩個直徑為5mm的銷孔和兩個用于定位緊固壓塊導軌的螺紋孔M3,一個直徑為8mm的銷孔用于定位定位活動塊。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。
3.2定位活動塊的結(jié)構設計
活動塊由45鋼制成,硬度為35~45 HRC,最大外形尺寸為34mm×34.5mm×37mm(長×寬×高)。右上角有根據(jù)異形零件的結(jié)構和尺寸設置的定位結(jié)構。大斜面用于接觸待加工零件的背面,大斜面與頂面的夾角為130°,小斜面與頂面的夾角為110.5°,這樣頂面上有一個直徑為8mm的銷孔,用于定位底座上的銷對定位活動塊。底部有一個L形凸起,高5mm,寬10mm,凸起上有一個2.5mm×2mm的凹槽,用于定位緊固壓塊的導軌和底座。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。
3.3壓緊活動塊的結(jié)構設計
壓塊由45鋼制成,硬度為35 ~ 45hrc,最大外形尺寸為34mm×29.5mm×37mm(長×寬×高)。右上角根據(jù)異形零件的結(jié)構和尺寸有定位結(jié)構,其結(jié)構和尺寸與定位塊一致,底部L形凸起的結(jié)構和尺寸也與定位塊一致。正面有一個直徑11.5mm的半球形孔,用來配合壓緊螺栓的球形頭。當旋轉(zhuǎn)壓緊螺栓時,壓緊活動塊可以夾緊和松開被加工零件。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。
3.4定位螺母的結(jié)構設計
定位螺母的結(jié)構如圖7所示。材質(zhì)為45鋼,硬度為35 ~ 45 HRC,最大外形尺寸為56mm×26mm×27mm(長×寬×高)。為了便于定位螺母與底座的定位和緊固,定位螺母采用帶凸耳的半圓形結(jié)構,中間有M14螺紋孔,配合壓緊螺栓夾緊和松開被加工零件。凸耳厚度為10。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。
3.5壓緊螺栓的結(jié)構設計
如圖8所示,壓緊螺栓結(jié)構采用硬度為35 ~ 45 HRC的45鋼,由M14螺栓和手輪焊接而成。最大高度65mm,手輪直徑70mm,手輪厚度10mm。四個直徑為18毫米的減重孔均勻分布。螺栓頭由直徑為10 mm的圓柱體和直徑為10mm的半球組成,旋轉(zhuǎn)時便于與壓緊滑塊的半球孔配合,減少旋轉(zhuǎn)摩擦。所有配合面的表面粗糙度Ra值為1.6 μ m。
4夾具的使用和注意事項
使用夾具打磨產(chǎn)品時,先將產(chǎn)品按加工方向放置在定位活動塊上,旋轉(zhuǎn)壓緊螺栓,將產(chǎn)品定位夾緊在壓緊活動塊和定位活動塊中;然后手持手柄,帶動整個砂帶磨削夾具,通過底座和總導軌導向,在底板下露出一些鋼球在平臺上導向,實現(xiàn)對待加工工件的手動砂帶磨削。
使用時,要檢查底板上的凹槽是否與導軌的導向面接觸良好,鋼球是否與底座接觸良好,滑動是否順暢無阻;檢查待加工零件在壓緊活動塊和定位活動塊中的定位是否準確,夾緊是否合適可靠。
5結(jié)束語
為異形小零件設計的手推砂帶磨削夾具,基于自制平臺,底座支撐,通用導軌導向,鋼球減摩,定位活動塊和壓緊活動塊定位夾緊,定位螺母和壓緊螺栓夾緊和松開,手柄進給和返回操作方便。實踐證明,零件在夾具中定位夾緊可靠,操作安全、方便、快捷,斜面磨削后零件的表面質(zhì)量和角度精度滿足設計要求。與手持工件相比,磨削可以大大提高零件的加工精度、工作安全性、可靠性和工作效率。