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一種三爪夾盤車削軸類徑向定距孔的專用夾具（jù）研（yán）發設計

2019-3-21 來源：遼寧豐（fēng）田金杯技師學院作者：李（lǐ）章峨

摘（zhāi）要：工廠進（jìn）行小批（pī）量或單個零件（jiàn）的生產加工（gōng）時，通常會使用通用夾具進行毛坯料的固定，進而應用（yòng）機床對其進行機械（xiè）加工。但如果是生（shēng）產大批量高精度的零件，專用夾具就成為各大（dà）生（shēng）產廠家的（de）首選了。專用夾具的設計不但要遵循所用機床的特點，而（ér）且還要保證（zhèng）毛坯料定位裝（zhuāng）夾的方便，加工（gōng）的精度等方麵。本文意在設計（jì）一款適用（yòng）於車床上的專用夾具，其功能是（shì）車（chē）削棒類零件（jiàn）徑向上兩個孔距精度要求（qiú）很高的孔（kǒng）。不但要求（qiú）裝夾（jiá）方便，而且定位的準確是重要考慮之處。

關鍵詞：專用夾具；加工精度；車床

當科技發（fā）展愈發迅猛，對於機械加工的要求（qiú）不僅要向智能（néng）化發展，加工精度、加工效率也成為重要的發展方向（xiàng）。車床加工主要用車刀對旋轉的工（gōng）件進行（háng）車削加工。車床主（zhǔ）要（yào）用於（yú）加（jiā）工軸、盤、套和（hé）其他具有回轉表麵的工件，是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機（jī）床（chuáng）加工。車床夾具是（shì）指在車床上用來加（jiā）工工件內、外回轉麵及（jí）端麵的夾具。車床夾具多數（shù）安裝在（zài）主軸上（shàng）；少（shǎo）數安裝在床鞍或床身上。普通夾具（jù）是（shì）指機械（xiè）製造過程中用來固定加工對象使（shǐ）之處於（yú）正（zhèng）確的位置以接受施工或檢測的裝置。從廣義上說，在工（gōng）藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝（zhuāng）置，都可稱為夾具。而專用夾具則是為零件的某一道工序加工而設計製造的器材。專用夾具在產品相對（duì）穩定、批量較大的生產中使用；在生產過程中（zhōng）它能有效（xiào）地降低工作時的（de）勞動強度、提高勞動生（shēng）產率、並（bìng）獲得較高的加工精度。本文通過以下幾個方麵對車削軸類徑向定距孔的（de）專用夾具進（jìn）行研發設計。

1、軸類零件的（de）分析

短軸、銷軸等短銷軸類零件是機械（xiè）加工（gōng），特（tè）別是車削加工（gōng）行（háng）業中的常見零件，本文選取了一款短軸類（lèi）零件，如（rú）圖 1 所示，其外輪廓形狀（zhuàng）由車削加工即可完成，尺寸難以保證的部分則為徑向的兩個中心距（jù）38mm±0.05mm 孔的加工。不但要保證兩個孔中心線的平行度，而且還要（yào）保證中（zhōng）心距的尺寸精度，這兩個（gè）孔（kǒng）需要用普通立式搖臂（bì）鑽（zuàn）床加工。傳統的孔加工（gōng）方法大致為（wéi）：車削（xuē）毛坯成型—平台找正（zhèng）—畫（huà）線—衝眼—鑽（zuàn）床裝夾—對刀—鑽孔，該法適合單孔加（jiā）工，生產效率低且鑽（zuàn）孔（kǒng）前必須經過劃線工序。由於短軸類零件均為在（zài）徑向圓周（zhōu）麵（miàn）鑽孔，各孔（kǒng）位置均需（xū）在分度頭上逐一劃定，因此劃線工作相（xiàng）當複雜。因圖中短軸類零件生產批量大，車床（chuáng）鑽床（chuáng）兩類（lèi）機床互相轉換造成加工效率低等，故急需設計一款車床（chuáng）專用夾具。

本文設計了一款車削軸類徑向定距孔的專用夾具，該夾具的最大特點是夾緊範（fàn）圍大（dà）、安裝調整方便、通用性好（hǎo），實現了對軸類零件的定位夾緊，快速徑（jìng）向定位、車孔工作使生產效率顯著提高。

2 、專用夾（jiá）具設計

2.1 定位部（bù）分結構設（shè）計

本次設計是針對短軸類零件（jiàn）徑向孔加（jiā）工的車床用專用（yòng）夾具，所以定位部分分為車床裝夾（jiá）定位部分以及短軸類零件裝夾定位部分。

車床裝夾定位部分 : 此部分是專用（yòng）夾具與車床的鏈接定位部分，在（zài）本次設計中采用的（de）是在專用夾具後端加入圓柱形裝夾部分，適應（yīng）了車床（chuáng）三爪卡盤的（de）裝夾特點。

短軸類零件裝夾定（dìng）位部分 : 此部分是本次車床用專用（yòng）夾具設計的難點之處。由於短軸徑向有兩個大小不一，中心距（jù）要求嚴格的孔。這兩個孔的（de）加工不但要求在車床上加工完

成，而且（qiě）兩個孔的中心距要求比較精密。

首先（xiān）是（shì）車削短軸（zhóu）的徑向孔，要將孔的中心和車床的主軸中（zhōng）心保持一致，才能（néng）車削出（chū）相應的中心孔。因此，在裝夾短軸時（shí）要將徑向的孔的中心與（yǔ）專用夾具尾部車床裝夾圓柱體部分的（de）軸線保持一致。然後是短軸類的裝夾部分，回轉體（tǐ）零件的裝夾（jiá）采用了傳統的“V”型塊裝夾定（dìng）位方式，上方有擋板壓緊。還有車削（xuē）中心距（jù）要求嚴格的兩個孔，這（zhè）兩個孔（kǒng）的中心都（dōu）要求與車床的主軸對齊，這就意味著在車削第二個孔的時候需要將短（duǎn）軸進行軸向的（de）定距位移。因此再設計夾具的時候，在一端安（ān）裝一個定位板，以此防止短軸的軸向移動。

2.2 徑向孔的定距位移結構設計

由（yóu）於此零件的徑向上有兩個中心距要求極其嚴格的孔，故裝夾定距便成為十分（fèn）重要的考慮部分。考慮到兩個孔的兩（liǎng）次加工問題，多次加工需（xū）多次定位。特別是想要（yào）車削短軸（zhóu）的徑（jìng）向孔，一方麵要考慮夾具與車床的定位（wèi），另一方麵還要考慮短軸與（yǔ）夾具的定位，多次定位多（duō）次誤差，誤（wù）差累積（jī）最終造成加（jiā）工尺寸偏差。所以本次設計意在將夾具固定在車床後不（bú）再（zài）移動，通過調節夾具上的部分零件達到短軸（zhóu）的軸向移動。

在本次設計中，將調節短軸的（de）軸向移動裝置設計成為螺旋（xuán）進給裝置（如圖 2 所示（shì）），通過於夾具上定位板相反端的螺旋旋進裝置推著短軸向前進行軸向移動，從而使得短軸的定位更為精確，更保證了徑向孔的孔距精度（dù）。

2.3 夾具（jù）應用

（1）將加工完的工件 1 至工件 4 按圖 1 進行裝配，然後放在夾具的（de）“V”型架上，利用下側限位塊限（xiàn）製工件徑向位置，將活動“V”型架的緊固壓板擰緊，裝夾位置如圖 3 所示，啟動機床進行孔 φ25 的鑽（zuàn）削、半精車、精車。

（2）鬆開左右兩側壓緊螺母，鬆開上側調整（zhěng）螺絲的位置將夾具“V”型架及工件一起向（xiàng）上移動足夠的距離，組合量塊尺（chǐ）寸 38mm，將組合好的（de）量塊放在限位塊上，緊固上側調（diào）整螺絲的位置（zhì），使工件與量塊、限位塊緊密貼合，鎖緊左右兩側壓板，使（shǐ）工件和 V 型架固定在夾具上，裝夾位置如圖 4所示。啟動車床（chuáng），進行 φ18 孔的鑽孔及半精（jīng）車、精車。

結語

車床（chuáng）專用夾具的設計大大方便了車床操作者零件裝夾難的問題，而（ér）且提高了生產的效率和精度。本文中設計的軸類徑（jìng）向（xiàng）定距孔的專用（yòng）夾具正是基於此基礎上進行的專項研發設計，在進行短（duǎn）軸（zhóu）類徑向孔的車削加工上有廣泛的應用性。

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