某型號電動機機座專用夾具的設計

林祖正，胡義華，張樹林

（廣西工學院鹿山學院，廣西 柳州 545616）

從工件加工安裝方面來說，不管采用何種切削方法加工，都要將工件安裝到機床的夾具中，然后才能用刀具切削加工。工件的定位，是靠工件上某些表面和夾具中的定位元件相接觸來實現的。夾具的類型，因加工設備、工作條件不同而有所不同。如在車床上，可以是三爪卡盤、四爪卡盤、兩頂尖、花盤等。工件的定位，實際上就是工件在夾具中夾持和校正的過程。

為力求工件的安裝符合設計基準、工藝基準、安裝基準和工件坐標系的基準統一原則，減少裝夾次數，盡可能做到在一次裝夾后能加工全部待加工表面，減少占機裝夾與調整的時間，提高生產效率，保證加工品質，降低勞動強度，應當盡可能采用專用夾具。

1 夾具設計方案的確定

考慮工廠的生產設備，本夾具將用于MH-630臥式加工中心，刀具為精鏜刀。為減少安裝時間，在安裝工件時，盡量將工件安放到合理的位置，不至于大幅度調整工件的位置，我們采用“三面”定位方式。如果以其中一個側面與底面為定位基準，則由于加工孔時受到的力為軸向力，從而造成加工孔時，工件在進給方向上的移動，影響加工精度。因此采用后端面定位，前端面夾緊，通過壓緊工件產生的摩擦力抵消徑向力，滿足了加工的要求，在工件的一側設計一個鐵塊，作為工件的左右定位，保證安放工件的效率，同時考慮到生產率要求不是很高，故可以采用手動夾緊。

2 夾具設計過程

2.1 定位基準選擇

根據互為基準原則，選擇底面作基準，以加工的兩個大表面為輔助基準，加工所有的孔，利用表面一組靠山和底面來做定位面，一組共兩塊壓板壓住電機座的肩，然后進行鏜孔，利用一次裝夾，就可以加工所有的孔，這樣就能保證精度要求和形位誤差要求。

2.2 切削力及夾緊力計算

刀具：鏜刀，B=205 mm，中齒，Z=1，αp=0.5 mm。

由《切削手冊》表3.28查得，切削力公式

其中，

Fc為鏜銷時的切削力，N；

CF加工材料的影響系數（如表1）；

αp為切削的吃刀量；

fz為每齒進給量；

B為鏜削寬度；

Z為鏜刀齒數；

D為鏜刀直徑；

表1 加工材料影響系數表

其中，

水平分力

垂直分力

在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內，

安全系數K=K1K2K3K4

其中，

K1為基本安全系數，取1.5；

K2為加工性質系數，取1.1；

K3為刀具鈍化系數，取1.1；

K4為鏜削系數，取1.1。

所以

為克服水平切削力，實際夾緊力N應為

其中，

f1、f2分別為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，

f1=f2=0.25，則

2.3 夾具的結構設計

夾具的定位，主要是靠后擋板上的4個頂柱和壓緊塊上的2個壓緊螺栓，來滿足前后移動的定位。夾具主要結構包括底板、擋板、夾緊基座及夾緊裝置（圖1~圖3）。

圖1 夾具底板

圖2 夾具擋板

圖3 夾具夾緊基座

對于工件左右的夾緊，由于本夾具是專用于半精鏜和精鏜加工，引起工件左右移動的力是很小的，由工件的上下夾緊產生的摩擦力，已經能夠克服工件左右移動的力，所以在本夾具中沒有必要設置左右夾緊裝置。為了方便安裝和減少定位時間，左右兩邊各設計了一個定位塊。

圖4 夾具的定位塊

在工件后面未加工的表面，用螺柱將其頂住夾緊，對工件的前后夾緊就可以實現了。

圖5 夾具體

上下夾緊機構的設計，考慮裝夾的方便，制造的成本等因素，可以用螺桿來實現上下的夾緊，兩邊各有兩根螺桿，螺桿的下方，套在底板上的孔里，螺桿上面的壓板，通過螺桿和圓筒上的螺母扭緊，來實現對工件的夾緊。

圖6 裝配圖

3 結束語

為方便在機床上安裝夾具，在夾具的底板上開4個螺紋孔，供夾具與機床的聯接。利用這4個螺紋孔可以固定位置，中間開了一個定位孔來方便安裝，使螺紋能在最佳位置與機床上的螺紋孔相聯接，從而保證了夾具安裝的方便性和堅固性，有利于提高生產效率降低生產成本。

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