減振板6-φ11孔專用夾具設計

程 瑞，董淑婧

（大連科技學院 機械工程學院，116052）

減振板6-φ11孔專用夾具設計

程 瑞，董淑婧

（大連科技學院 機械工程學院，116052）

為了實現減振板一次裝夾完成6個孔的加工，設計了一套液壓專用自動夾具。針對減振板的形狀特點，采用完全定位方案，設計了液壓夾緊機構，計算了切削力和夾緊力，選用了液壓油缸。實踐證明：該夾具結構簡單，操作方便，保證了加工質量，提高了加工效率。

夾具；切削力；液壓

1 零件加工工藝性分析

減振板材料為45號鋼，硬度為σb=52(kg/mm2)，需要加工減振孔6-φ11孔，并保證孔之間角度尺寸為20°±0.1°，零件如圖1所示。依據該零件的形狀及加工特點，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足孔與孔之間位置度的要求（角度為20°），夾具設計要保證技術要求的同時還應考慮提高勞動生產率和較低勞動強度等條件。

圖1 減振板

圖2 減振板加工工序圖

2 專用夾具設計

2.1 定位

根據該零件特點，采用一面兩銷來進行定位，工件的六個自由度完全被限制：如圖2所示，A、B面為定位面，此面限制了三個自由度，即X方向的轉動自由度，Y方向的轉動自由度和Z方向的移動自由度。與φ48H8配合的為圓柱銷，此圓柱銷限制了兩個自由度，即X方向的移動自由度和Y方向的移動自由度。與φ25H8配合的為削邊銷（即菱形銷），此削邊銷限制了一個自由度，即Z方向的轉動自由度。這些定位元件與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置。

2.2 夾緊

夾緊力的方向應使工件夾緊后的變形小，減振板減振孔鉆削工序的夾緊方向為與重力、切削力方向相一致，在鉆削時，所產生的軸向切削力F及工件重力G的方向，都是垂直于主要定位面，它們在工件與定位面間所產生的摩擦力可以抵消一部分鉆削時產生的扭矩，因而可減少實際施加于工件的夾緊力。力的作用點的位置應能保持工件的正確定位而不發生位移或偏轉。為此，作用點的位置應靠近支撐面的幾何中心，使夾緊力均勻分布在接觸面上。本工序中，將夾緊力作用點施加在零件的φ48圓孔上，且使其均勻分布在支承座上。由一圓形壓頭直接接觸φ48上圓柱孔上，為了避免壓頭任意角度傾斜，而未與工件完全接觸，破壞孔的加工準確性，因此，在壓頭上面放置球面墊圈與錐面墊圈的配合裝置，以此來解決這一問題，從而使得壓頭在夾緊工件時可以更好的與工件完全接觸，以便得到符合要求的減振孔。

2.3 切削力及夾緊力計算

本工序為鉆削，加工直徑為11mm，選取σb=52(kg/mm2) ，S轉=0.10（mm/轉）。

其中：D為鉆頭直徑（mm）；

f為每轉進給量（mm/r）；

σb為零件抗拉硬度（kg/mm2）。

因為本道工序加工時夾緊力方向與切削力方向一致，因此夾緊力的大小取得不小于軸向力的0.5倍即可：

由于本道工序為同時加工6個孔，且采用一個油缸夾緊。

因此：

根據切削力大小和切削狀態，計算并確定油缸尺寸（D/d）及外形安裝，由于油缸夾緊工作壓力P=2～3MPa，取P=2.5MPa。

取D=63mm，d=45mm。

因此選擇FA型油缸共通活塞桿B型，數量為一個。為達到夾緊目的，選取油缸行程為80mm。

2.4 夾具工作原理

工件以A、B底面作為定位基面，定位件為在支撐座上的定位圓柱銷31和削邊銷（即菱形銷19），以此來控制六個自由度，進行完全定位，來滿足加工要求。

在定位結束后，開始夾緊。夾緊裝置時采用油缸對工件進行夾緊，減少了手動夾緊的繁瑣且可以減少工人勞動強度并能提高勞動效率。當油缸上油口進油時，則活塞桿向下移動，拉桿在導向套的作用下轉動帶動鉤型壓板旋轉至零件上方，在導向套為直線的過程中，壓板向下運動直至夾緊工件。然后開始加工工件，在工件加工孔的上方配有合適的導向裝置（即鉆模板、導向套、襯套），用5個M16×45的螺栓與夾具體進行固定，在固定時應保證鉆模板處于合適的位置，因此選用2個A8×45的圓錐銷進行定位。工件加工完畢后，松開工件則為油缸下油口進油，活塞桿向上移動，壓板在導向套為直線時，通過拉桿的作用向上運動松開工件，之后在導向套的作用下轉動帶動鉤型壓板旋轉至遠離工件。

圖3 夾具圖

3 結論

主要針對減振板零件特點，設計了一套專用機床的液壓自動夾具。定位方案采用完全定位方案，夾具機構為液壓夾緊機構：該夾具保證加工精度和滿足大批量生產的同時，降低了工人的勞動強度，提高了生產的效率和經濟效益，有很高的實用價值。

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Design of vibration plate hole 6 - φ11 special fxture

CHENG Rui, DONG Shu-jing

TH16

：B

1009-0134(2017)06-0099-02

2017-02-22

程瑞（1979 -），男，遼寧海城人，講師，碩士研究生，研究方向為數控機床及裝備的研發設計。