車床鉆削加工連桿零件小端孔夾具設計及應用

李銀玉，吳敬

(沈陽工學院機械與運載學院，遼寧沈陽110005)

某汽車零件連桿批量生產。連桿兩端孔尺寸精度和兩孔中心距尺寸精度是加工重點。一般先加工完成大端孔，以大端孔為基準加工小端孔，保證兩孔中心距尺寸精度。考慮到加工效率和尺寸精度，作者決定采用車床加工零件小端孔，設計工裝夾具，將零件小端孔位于車床主軸中心，鉆削刀具固定在車床刀架上，零件轉動，刀具軸向移動，實現鉆孔切削。

1 零件加工分析

圖1 為連桿零件主要尺寸示意圖。材質45 鋼，精鍛毛坯。大端孔φ30 mm，小端孔φ15 mm，兩孔中心距尺寸120 mm，孔的尺寸精度和中心距尺寸精度均要求較高。大端孔φ30 mm 先加工完成，然后以大端孔為基準，加工小端孔φ15 mm，小端孔加工采用鉆→ 鉸兩工步，先用鉆頭鉆小于φ15 mm 孔，留精加工余量，接著用鉸刀鉸完成，達到尺寸精度。設計制造夾具，用夾具定位零件，限制零件位置，由夾具精度保證零件精度。

圖1 零件主要尺寸示意圖

2 夾具設計

圖2 為夾具簡圖。夾具組成: 夾具體1，短軸2，快換墊圈4，蝶形螺母5，V 形塊6，鎖緊螺母7，配重塊8。

圖2 車床夾具簡圖

零件安裝在夾具體上，大端孔套在短軸上，過盈配合，零件一側平面放在夾具體上平面，形成平面短軸定位，實現五點定位。零件小端孔為加工部位，位于車床主軸回轉中心，小端外輪廓為定位面，由活動V 形塊定位，實現一點定位，共六點定位。

蝶形螺母和快換墊圈為大端夾緊、V 形塊定位后，由鎖緊螺母鎖緊，頂住零件小端，實現零件夾緊。

夾具體下面的卡軸為車床卡盤卡夾位置。

夾具體要求強度高，不變形，采用45 鋼鍛件，淬火處理。夾具體上部設計凸臺，與零件大端和小端接觸，可減少加工面，提高接觸精度。

3 刀具設計

該零件小端孔加工采用鉆 →鉸方式，設計一個外方內圓(2 號莫氏錐套) 的刀庫，刀庫夾在車床刀架上，鉆頭或鉸刀插入刀庫里鎖緊。利用刀架的自動進給實現鉆頭的進給切削。

4 安裝使用

(1) 將夾具體安裝在車床卡盤上，找正。

(2) 將零件安裝在夾具體上，擰緊蝶形螺母和V 形塊的鎖緊螺母。

(3) 將鉆頭插入刀架上的刀庫里鎖緊。

(4) 橫向移動刀架、找正。鉆頭中心與車床主軸中心重合，試加工確認無誤后，刀架橫向移動鎖緊，保留軸向移動。

(5) 車床主軸轉動，帶動零件轉動，刀架軸向自動移動，形成鉆削加工。

(6) 鉆孔結束，換上鉸刀進行精鉸加工，實現尺寸精度。

加工中，主軸轉動為400 r/min，刀架進給量為0.3 mm/r。

5 結束語

應用夾具定位，保證了定位精度。采用車床加工，實現零件轉動、刀具移動的加工方法。使用→鉆鉸加工，在一個工序里完成兩個工步，既提高了加工效率，又保證了孔的尺寸精度和孔距尺寸精度。實踐表明: 該設計及加工方法是可行的，降低了勞動強度，降低了加工成本。該夾具設計結構簡單，定位可靠，安裝方便，適合批量加工。