基于自動夾緊控制的減速箱端蓋與箱體結合面加工夾具的設計分析

王素粉

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽 472000）

1.端蓋平面加工夾具的設計方案

減速箱前端蓋為長方體不規則零件，端蓋上方兩端各有傾斜凸出的加油孔和油尺孔兩部分。該工藝要求對減速箱體與端蓋之間連接面進行精加工，保證相互間的平行度和光潔度符合圖紙設計要求，同時在箱體和前端蓋螺栓連接裝配時，緊固螺栓時應受力均勻，并涂抹密封膠，加密封墊，避免結合面漏油。

箱體結合面的銑削加工為第一道主工序，也稱為原始基準。通過加工后的原始基準，進行輸入和輸出傳動軸的加工。確保它們都在一個水平基準內，因此該基準要求嚴格，工件的定位和夾緊及切削受力都要求較高。初次找正、找平、繁瑣復雜，對不規則又偏重的減速機前端偏蓋，制作夾具相應來說也比較困難。其立體圖如圖1所示。

加工工序分析

2第一道工序：前端蓋結合面的加工，必須采用等高墊鐵找平，并通過夾具夾緊后，經檢測符合加工要求標準后方可加工。結合面加工完成第一道工序后，可更換小盤刀具繼續加工內部輸出軸通孔和輸出軸盲孔的加工。

第二道工序：可將翻轉工件180度，使用加工后的端蓋結合面為原始基準，對工件外表面進行輸入傳動軸法蘭口的平面加工。

第三道工序：為傾斜凸出的加油孔和油尺孔的銑削和螺紋加工。因被加工減速機端蓋的加油孔和油尺孔都處在箱體上方。需對其進行不同角度的旋轉，并保證垂直、正負角度定位正確、受力均勻等條件，故需要設計出一個即能保證不同角度的變換。同時還要保證工件夾裝時和工作臺垂直的夾具來。

本人建議第三道加工方案利用普通銑床加工，可大大簡化加工難度，避免制作兩種不同的正負角度夾裝工具。也便于實現工序程序化。

3前端蓋夾具的受力分析

確保原始水平基準找正簡單準確，采用等高定位塊托起前端凸凹不平面。為減少定位塊過多，找正、找平困難，采用三點定位法。但減速箱前端蓋為不規則零件，偏重、定位點外形受到限制等多種不利因素，不得不增加多點輔助水平定位塊來支撐。

如圖2所示，紅色為不規則被加工零件，夾緊塊與相對的氣缸夾緊塊組成三點一面來定位，考慮氣缸對面夾緊塊薄弱又增加夾緊筋板支撐。同時考慮到銑刀由一端如刀，切削力較大，防止被加工件另外一端受力竄動和往上撅起不利因素，在入刀點的對面進行較大面積的固定和夾緊，使其水平面內完成這兩個自由度的約束。

定位塊共分10塊。它們分別是：氣缸夾緊塊、夾緊定位塊、輔助支撐塊三種。如圖3定位塊布置俯視圖。

氣缸夾緊塊2和3是夾緊被加工的不規則箱體端蓋使用的，夾緊定位塊1和2、3組成三點一面的定位結構。考慮夾緊塊1薄弱又增加夾緊筋板支撐6、7、8、9為切削受力定位塊，其作用是防止兩端切削受力時工件前后移動。4、5、10為輔助支撐塊，其作用是在上料、裝夾工件時，因工件兩端因偏重傾斜不能水平定位，故在凸起兩端又添加了輔助支撐塊。

4.夾具制作

根據以上分析，對夾具進行制作，選擇的夾具為高精壓鑄鋁合金材料，箱體壁厚最大為8mm。為防止夾緊力過大變形，采用厚度為20—25mm的鋼板為加工零件的定位模板。鋼板上下兩平面經平面磨床加工平行后與機床工作臺固定。定位塊采用200×200×25mm的鋼板，四面經平面磨床加工后，用線切割分為等高10塊，按照圖示受力分析的布置方案垂直地焊地接在鋼板底座上，（焊接時采用間斷式點焊，以免局部受熱變形。同時確保各定位塊垂直、平行于鋼板和被加工零件，保證三者的都處同平行面內。檢測時可用水平儀和平尺配合，要求精度在0.01—0.02mm范圍內。）

通過以上分析和以往的工作經驗，本人認為這種選擇是合理并符合基準找平標準的，被加工零件的初次基準面的選擇也是符合材料性能要求的。

5.氣動夾具的確定與工件裝、卸的確定

微型氣缸安裝在被加工的表面處，由旋轉軸的臺階確定氣缸高度（基本上略高于工件一點）。氣缸可以通過自身的旋轉軸進行旋轉，它由鋼板后面的180度的擋塊來限制松開和夾緊兩個位置。工件加裝時，撥動氣缸并旋轉到夾緊擋塊規定位置上，啟動氣源進入夾緊狀態，零件加工完成后，關閉氣源松開夾緊板，向反方向撥動氣缸轉動180度，取出工件。如圖紅色線條表示松開和夾緊的兩點具體位置。如圖4二維線框圖所示。

結束語

本文所設計的夾具制作方法簡單簡單、成本低廉，受力均勻合理?？梢栽诠ぷ髋_定位點（入刀點）不變的情況下迅速裝夾，也可分組按每臺機床加工不同工序來加工。大大提高機床操作手的難度，尤其是可以把復雜的加工程序變為簡單化，在實施過程中取得良好的效果。

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