連臂零件工裝夾具設(shè)計(jì)

摘 要：連臂零件由于外形不規(guī)則，給加工帶來非常大的困難，文章以CA6140車床為例，對連臂零件的工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，從零件圖分析、工藝分析、夾具設(shè)計(jì)等幾個方面進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：連臂零件；零件圖分析；工藝分析；夾具設(shè)計(jì)

工裝是工藝裝備的簡稱，工藝裝備就是將零件加工至設(shè)計(jì)圖樣要求，所必須具備的基本加工條件和手段。工藝裝備包含加工設(shè)備（標(biāo)準(zhǔn)、專用和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備）、夾具、模具、量具、刀具和工具等。進(jìn)行工裝夾具的設(shè)計(jì)，能夠使得零件迅速而準(zhǔn)確地放置于夾具中的確定位置，通過夾具的精確定位，從而保證零件的加工質(zhì)量滿足要求，這就是夾具在生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用的主要原因。

1 零件圖分析（如圖1所示）

1.1 零件結(jié)構(gòu)分析

該零件上下各有一個內(nèi)孔及兩端面需要加工，R15由鑄造形成，不需要加工，M12需要加工，其余的外部輪廓及肋板，均由鑄造形成。

1.2 加工難點(diǎn)分析

由于兩孔中心距為100，如果兩孔都放在車床上加工，零件旋轉(zhuǎn)后的離心力非常大，加工非常困難，并且加工效率不高。綜合機(jī)床的加工特點(diǎn)，最佳的加工方案是把φ42大孔及兩端面放在車床上加工，將φ18小孔及兩端面放在數(shù)控銑床上加工，M12及φ14孔放在銑床上進(jìn)行鉆孔后攻絲。

2 加工工藝分析

毛坯材料為球墨鑄鐵，材料硬度不高，加工相對容易。刀具選擇：45°端面車刀、φ10.2、φ14、φ16、φ38麻花鉆、內(nèi)孔車刀、φ12立銑刀、面銑刀和絲錐等。

車削內(nèi)孔的切削用量為：粗加工內(nèi)孔320r/min，精加工560r/min，進(jìn)給量粗加工內(nèi)孔0.26mm/r，精加工0.1mm/r。零件的工藝卡片如表1所示。

3 夾具設(shè)計(jì)

由于右端大端面及φ42內(nèi)孔的加工不需要使用夾具，唯獨(dú)左端大端面在加工時無法裝夾，需要設(shè)計(jì)專用夾具，可采用漲力心軸對φ42內(nèi)孔進(jìn)行定位和固定。

3.1 對夾具良好工藝性的基本要求

（1）整體夾具結(jié)構(gòu)的組成，應(yīng)盡量采用各種標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，制造專用件的比例應(yīng)盡量少，減少制造勞動量和降低費(fèi)用。（2）各種專用零件和部件結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)容易制造和測量，裝配和調(diào)試方便。（3）便于夾具的維護(hù)和修理。

3.2 夾具介紹

零件左端大端面在加工時所采用的夾具示意圖，如圖2所示。是一種裝夾套類零件的方法，在裝夾時，零件的φ42內(nèi)孔安裝在心軸上。這種裝夾方法的特點(diǎn)：操作簡便、快速。能夠保證加工后的零件具有較高的同軸度。

圖3基準(zhǔn)軸的φ40是三爪卡盤的夾持表面，φ33外圓的作用主要是為了安裝薄壁套。薄壁套在距離右端20mm處被切割為3個扇形形狀的開口套，這樣更容易產(chǎn)生徑向變形，增加了心軸與零件孔的接觸面積，保證對零件有很牢固的漲緊力。當(dāng)零件裝到心軸上，通過產(chǎn)生微量徑向尺寸變化的方法將零件固定后進(jìn)行加工，其徑向尺寸的變化是靠旋進(jìn)特制的六角錐面螺釘緊固，其錐面迫使心軸產(chǎn)生尺寸變化，將零件漲緊。漲力心軸的作用長度是做出限制的，以保證加工大端面時刀具不碰到心軸。

4 結(jié)束語

通過文章設(shè)計(jì)的工裝夾具，在加工連臂零件時解決了之前無法裝夾的問題，可以更快捷的裝夾零件，縮短了裝夾零件的時間，并且可以解決兩端面之間的平行度要求。這對于同類產(chǎn)品的成產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)價(jià)值，加工效率有很大的提高，節(jié)省了生產(chǎn)的成本。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械工業(yè)技師考評培訓(xùn)教材評審委員會.車工技師培訓(xùn)教材[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001，4.

[2]朱耀祥，浦林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010，2.