轉鍵圓弧面的車削夾具設計

蔡華春，蔣曉剛，曹罡，黃徐琦，孫業林

(1. 九江職業技術學院實習工廠，江西九江332007;2. 九江職業技術學院機械學院，江西九江332007)

某單位最近承接一種異型轉鍵零件的加工任務，此轉鍵零件如圖1 所示，需要車削加工R60 ±0.02 mm 偏心圓弧面，同時須保證此弧面的水平弦切平面與A 平面平行度0.05 mm。通常偏心圓弧面的加工方法是在車床上采用四爪卡盤裝夾、車削加工。但采用這種加工方法車削此工件存在以下問題: (1)此轉鍵的偏心圓弧尺寸R60 ±0.02 mm 難以測量，尺寸公差難以控制和保證;(2)難以保證R60 ±0.02 mm 弧面的水平弦切平面與A 平面平行度0.05 mm;(3)工件圓弧面長達120 mm，工件強度差，車削時產生震動，造成震紋和尺寸偏差; (4)每次只能裝夾一個工件，且每件工件均需要校正，生產效率低。

圖1 轉鍵零件圖

針對以上問題，作者設計了一種專用夾具。

1 轉鍵預加工工藝

設計夾具之時，先應考慮預加工轉鍵，如圖2 所示。

圖2 轉鍵預加工圖

預加工工藝如下:

(2)一次裝夾銑削寬15 mm 凹槽至尺寸22 mm，及長40 mm 平面至尺寸(20 ±0.02)mm，保證寬15 mm 的凹槽平面與A 平面平行。

2 車床主軸與夾具體連接部分的設計

車床主軸與夾具體連接部分［1］的設計如圖3—5所示。先將擋圈8 通過4 個均布緊固螺釘9 固定在裝夾盤6 上;通過2 個定位銷3 及4 個緊固螺釘5 使接盤4 與裝夾盤6 連接;再通過緊固螺栓、螺母2 將接盤連接在機床主軸1 上。

圖3 轉鍵夾具裝配圖

圖4 轉鍵夾具爆炸圖

圖5 轉鍵夾具安裝效果圖

3 夾具體對工件夾執部分的設計

夾具體對工件夾執部分［3］的設計如圖3、4、5 所示。將預加工后的轉鍵φ35 mm 處裝入裝夾盤6 的四等分孔中，用4 個均布定位螺釘7 將預加工轉鍵旋于擋圈8 的右端(不可完全旋緊)，調節調節螺釘10，使定位壓塊12 底部平面與預加工的15 mm 凹槽平面貼平，旋緊壓緊螺釘11，再旋4 個均布定位螺釘7 拉緊工件。將墊片14 裝入裝夾盤6 臺階軸上，將壓緊環16 包于轉件右邊A 平面處，依次安裝彈性支撐套15、錐形壓塊18、調節螺母19，最后旋緊緊定螺釘17 及調節螺母19。安裝完畢如圖5 所示。

夾具體對工件夾執部分的設計考慮: (1)為了保證偏心圓弧R60 mm 測量準確及提高生產效率，在裝夾盤上，設計了呈90°分布的4 處φ35 mm 孔，且孔的中心距須注意保證為(105 ±0.01)mm，工件裝入φ35 mm 孔中旋緊后，加工時僅需用千分尺測量180°方向尺寸為(120 ±0.02)mm 即可保證R60 ±0.02 mm 合格。且該夾具體一次可裝夾4 件工件，大大提高了生產效率。 (2)工件伸出部分較長，為了減小加工時的震動，在夾具體右邊采用了壓緊環結構［1］與彈性支撐套結構［2］，先徒手旋壓緊定螺釘17與A 平面貼緊，再旋緊調節螺母19，使錐形壓塊18向左移動，迫使彈性支撐套15 外張，使其圓弧槽撐住工件圓弧面，最后利用尾座頂尖頂住裝夾盤6 來防止工件震動。(3)該夾具調節螺釘10 使定位壓塊12底部平面與預加工的工件寬15 mm 的凹槽平面貼平，將壓緊螺釘11 旋緊，再旋4 個均布定位螺釘7 拉緊工件，可解決R60 mm 弧面的水平弦切平面與A 平面平行的問題，減少了校正工作量。

4 結束語

該夾具裝夾簡便，定位精確，大大減少了輔助時間，提高了勞動生產率，降低了操作者的勞動強度。實踐證明:該夾具加工出來的產品，均能達到圖紙要求并且具有良好的實用性和推廣性。

［1］《機械零件設計手冊》編寫組．機械零件設計手冊［M］．2 版．北京:冶金工業出版社，1982．

［2］肖金平．機械設計基礎［M］．2 版．南昌:江西高校出版社，2005．

［3］吳拓．機床夾具設計手冊［M］．北京:化學工業出版社，2010．