西安泵閥總廠有限公司 (陜西 710025)張廣前 侯翠俠 李君袆
法蘭盤及端蓋類零件使用標準多,目前使用到的法蘭標準就有多種分類方法,按標準頒布機構分有:國標、機標、化工、石化標準 (GB/T 9112~9124;HG20592~ 20605;HG20615~ 20626;SH3406;JB/T 74~86.2);按體系分有:歐洲法蘭體系和美洲法蘭體系;按單位制分有:米制系列和英制系列。各類之間既有聯系又有區別。另外,有時會出現非標法蘭和盲板。我公司產品品種多,任務急,生產周期短,涉及法蘭標準多,端蓋類零件也需要鉆孔,若每種法蘭或盲板均制造鉆模和鉆模板,造成工裝太多,花費過大,所以我們設計了萬能鉆孔機構,在搖臂鉆床上應用。
(1)加工法蘭盤及端蓋類零件通用可調鉆模的結構如圖1 所示。

圖1
(2)工作原理:工件(可用卡盤等)通過止口定位,固定在分度工作臺5 上,分度工作臺通過分度齒輪4 帶動,可繞分度盤2 轉動,分度齒輪4 轉動到位后,分度定位塊3 擋住彈簧插銷7,鎖緊機構6鎖緊轉胎。在分度盤2 上的圓周有一圈刻度,刻有相應的等分線,分度盤2 上有分度定位塊3,可插入標有對應的分度孔,分度孔標有對應的分度數,可根據需要進行分度。
(3)各分機構結構介紹如下:底座結構如圖2所示。底座的作用是校對工件中心,調整鉆孔位置。底座的下拖板用螺栓固定在鉆床工作臺上;工件中心與鉆床中心同軸,工件夾緊后,搖動手輪6,傳動螺桿5 帶動上拖板2 和鉆模本體等部件一起沿下方的燕尾槽移動,移動距離為鉆孔中心圓半徑值,用第一件工件校正中心后,鎖緊上拖板。以后鉆一批同樣工件不需要再調整中心。

圖2

圖3
分度機構由分度盤、分度定位塊、分度齒輪、彈簧插銷四部分構成。分度盤(見圖3)用螺栓與底座的上拖板聯接,通過定位止口,確定了分度機構(工件)的回轉中心。分度盤上有分度定位塊的銷孔,各孔位標有所鉆孔的數目,用于顯示不同的鉆孔的分度數;分度齒圈的結構如圖4 所示。4 和8 是取常用孔數4、8、12、16、24、48 的最小公倍數。可以包容目前常用標準的法蘭、端蓋類零件所涉及的孔數,分度機構核心是一個48 齒的分度齒圈,將回轉一圈分為48 等份,即可用于鉆3 孔、4 孔、6 孔、8孔、12 孔、16 孔、24 孔、48 孔,配合彈簧插銷、分度定位塊共同實現分度及分度后定位功能;彈簧插銷(見圖5)是轉動齒輪的轉動把手,通過旋轉后套管5,頂尖1 可以伸縮,用于插入或脫離分度齒輪,當插入分度齒輪其轉動到設定的位置,分度定位塊擋住彈簧插銷,該位置即下一個孔的加工位置。

圖4

圖5
鎖緊機構如圖6 所示。當分度工作臺轉動到工件的加工位置時,旋入鎖緊螺桿2,壓頭3 就鎖緊分度工作臺;壓頭上內側的圓弧面有滾花,增大與分度工作臺的摩擦力,使鉆孔過程中工件和分度機構不會串動和晃動,保證鉆孔的位置和尺寸精度。

圖6
(1)將該機構底座上拖板的指針與下拖板的刻度“0”線對齊,校對分度工作臺與鉆床主軸中心重合,將該機構固定在鉆床工作臺上。
(2)根據鉆孔中心圓直徑尺寸,移動底座上拖板,移動距離為鉆孔中心圓半徑尺寸(可根據底座下拖板刻度顯示)。
(3)根據法蘭(盤蓋)孔數,在分度盤上選擇相應的孔數的孔,將分度定位塊插入相應孔內,并用螺母固定。
(4)在分度工作臺上安裝分度卡盤,用卡盤夾緊工件。
(5)將彈簧插銷插入分度齒輪并緊貼限位銷,旋轉鎖緊機構螺桿,鎖緊分度工作臺。
(6)試鉆無誤后開始鉆孔,第一個孔鉆好后:①松開鎖緊螺桿。②逆時針方向扳動彈簧插銷,分度定位塊擋住彈簧插銷,即可開始第二個孔的鉆孔工作。③第二個鉆孔工作完成后,旋轉彈簧插銷后套管使頂尖脫離分度齒圈。④順時針方向扳動彈簧插銷至限位銷。⑤旋轉彈簧插銷后套管使頂尖插入分度齒輪,與齒面切合。⑥扳動彈簧插銷至分度定位塊,開始鉆第三個孔。以后重復②~⑥的動作,鉆其他各孔。
(7)第一個工件加工完成后,進行首檢,必要時校正中心。以后同一批工件抽檢5%即可。
實際應用中,55 臺清管閥的生產加工,110 件配套法蘭的螺栓孔,55 件底蓋的螺栓孔,55 件壓蓋的螺栓孔,再循環控制閥50 件配套法蘭的螺栓孔,以及其他法蘭和盲板鉆孔,全部符合技術要求,并且鉆孔精度和效率高于劃線鉆孔,生產成本大大低于使用鉆模加工。
涵蓋了孔的中心圓直徑從50~800mm,鉆孔直徑45mm 以下均適用,特別適用于小批量、多品種的法蘭和盲板。隨著該機構在產品中的實際應用,還可擴展到其他零件上,如較小的閥體、泵殼等,適合于當前的生產要求。