外偏心環精磨用裝夾輔具設計

某國內首臺精密軋鋼機一根支撐輥上裝有7個外偏心環，主要用于板帶軋制過程中輥系的微調，故不僅對外偏心環的尺寸公差和形位公差要求特別嚴格，還要求其必須要有很好的一致性。但是外偏心環屬于薄壁件，且四周分布多個通孔（見圖1），這就導致外偏心環在加工過程中很容易發生變形并降低了生產效率。

1 專用工裝的設計

1.1 固定底座的設計

此專用工裝用于立磨加工外偏心環的內孔和外圓，為方便圈中心找正，固定底座外形采用圓形結構（見圖2）。可滑動工作臺與固定底座之間采用槽、鍵配合方式，通過安裝在固定底座兩側的頂絲調節可滑動工作臺與固定底座的相對位置，待位置確定后，通過側面的兩個頂絲和頂面的四個螺絲將可滑動工作臺固定即可。

為保證可滑動工作臺與固定底座的相對位置，不僅需要嚴格要求固定底座上鍵槽的尺寸公差，更要保證鍵槽的形位公差。為降低固定底座鍵槽的加工難度，在鍵槽四個角處還需加工出空刀。由于外偏心環的偏心量是1.02mm，故可滑動工作臺在固定底座上的設計行程為1.02mm，可滑動工作臺運動的兩個極限位置對應的便是內孔和外圓的中心。

1.2 可滑動工作臺的設計

可滑動工作臺利用底端的鍵與固定底座配合，同時在相應位置加工有兩處銷孔，通過安裝圓柱銷和菱形銷確定工件的相位。為保證工件不變形，且相位準確，固定底座的頂端和兩個銷孔的尺寸、形位公差尤為重要。為保證工件偏心量的準確性，與固定底座相配合的可滑動工作臺底端的鍵的尺寸公差和形位公差也特別重要，專用工裝裝配后鍵與鍵槽的配合間隙不能太大，太大則失去了定位準確性，但是也不能太小，太小則會出現研傷，不但會降低專用工裝的壽命，也會降低定位的準確性。根據工裝設計原則，結合現場生產實際最終設計出可滑動工作臺（見圖3）。

1.3 定位銷的設計

由于不能保證上序來每個外偏心環的2-Φ8±0.05mm定位銷孔形位公差完全一致，故如果采用兩長銷定位必然會存在過定位，因為外偏心環是薄壁件，容易變形，因此過定位雖然可以提高工件的位置精度，但是卻不能保證工件加工后的形位公差，為避免過定位，采用一面兩短銷——圓柱銷和菱形銷的定位方法[2]。根據計算結果和實踐經驗最終設計出圓柱銷和菱形銷（見圖4）。

2 專用工裝的優勢

（1）保證工件的加工精度，穩定加工質量。保證加工精度的關鍵，首先在于正確的選定定位基準、定位方法和定位元件，必要時還要進行定位誤差的分析。專用工裝采用一面兩短銷——圓柱銷和棱形銷的定位原理，以上一序的加工基準面和銷孔定位，既保證了工件的完全定位又避免了因過定位造成的工件變形，同時消除了因人為找正帶來的誤差，提高了工件尺寸的一致性。（2）提高生產效率，降低成本。專用工裝最大的優勢在于可以實現快速高效的找正工件，縮短輔助時間，提高生產率。（3）操作性能好。專用工裝對操作者的技術素養要求極低，操作方便、省力、安全可靠。

3 結束語

針對外偏心環的結構特點和本序加工內容，采用孔槽結合定位原理，設計出的立式磨床專用內孔、外圓磨削工裝已在生產中得到很好應用。實際應用表明，該專用工裝精度穩定，滿足了外偏心環尺寸公差和形位公差的要求，提高了工件尺寸的一致性；使用該專用工裝大大減少了加工工件所需的輔助時間，有效地提高了零件的加工效率，降低了成本，取得了良好的經濟效益。

參考文獻

[1]李贊，宋慧軍，王瑋，等.組合夾具的研究與應用[J].中國新技術新產品，2012，01：105.

[2]陳立德.工裝設計[M].上海：上海交通大學出版社，1999：7-47.