車床上加工N形軸夾具設(shè)計

康振聲

摘 要：文章介紹對N形軸的加工夾具設(shè)計的分析和實施，該夾具對零件加工具有裝夾方便、安裝可靠，有效地保證零件的加工精度，大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，有效地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，解決了加工產(chǎn)品困難的技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：N形軸 夾具設(shè)計 楔塊夾緊

引言

N形軸是JX系列計量泵的核心，其精度影響著計量是否準確。是計量泵的傳動部分，配合精度高，加工難度大、要求工人的技術(shù)水平高，結(jié)合實際情況，設(shè)計制造了N形軸的車床夾具，解決了加工N形軸的技術(shù)難度，并在生產(chǎn)實踐中取得了良好的應用效果。

1、N形軸的技術(shù)要求見零件圖（圖1）

（1）?46h6軸心線相對于?20g6軸心線的角度公差為O.01，相對于 17k6軸心線的同軸度公差為O.01mm。

（2）?46h6、?2Og6、?17k6處表面粗糙度均為RaO.8。

2、夾具設(shè)計

針對零件的技術(shù)要求.在車床上加工，必須滿足如下兩個條件：

（1）車床的旋轉(zhuǎn)軸線必須與?20g6的軸線在同一條直線上。

（2）夾具體必須夾住?46h6處，兩頂尖必須頂在?20g6軸線的延長線上。

2.1 夾具結(jié)構(gòu)與尺寸如（圖2）所示

（1）夾具的設(shè)計高度為86.11mm。

（2）從夾具的重量和工藝結(jié)構(gòu)上考慮，取長度等于高度，即夾具的長度為86mm。

（3）在加工過程中.夾具應有一定的強度.裝夾必須安全可靠且重量輕，加工過程中不與刀具相干涉、故取厚度為35mm。

2.2 夾具的夾緊機構(gòu)

采用雙楔塊夾緊機構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)如（圖2）所示， 夾具的銷孔與楔塊銷采用 ?16 配合.利用螺栓M8帶動楔塊夾緊工件，楔塊楔角滿足φ=tan-1（0.1～0.15）= 5°43′～ 8°28′，取楔角 a = 7°夾緊力可滿足夾具工藝的加工要求。

2.3 工件的定位

（1）夾具體與工件采用 ?46 配合，并利用楔塊夾緊，以工件的外圓定位。

（2）采用雙頂尖安裝車削加工N形軸。

（3）車床配有一拔盤，通過拔桿帶動夾具體車削。

3、夾具的制作

N形軸的加工要分別以直徑為?46h6和?20g6的中心線兩端的中心孔定位。如（圖2）所示的兩個夾板。兩中心孔先不加工，夾板的孔?46與軸的兩端采用過渡配臺 把軸粗加工，并加工出兩端的工藝尺寸將一個夾板裝在軸的一端，使有斜面的端面與軸端在同一平面上，并緊固。另一端裝入另一個夾板，同樣使有斜面的端面在外側(cè)，放在平板上，使兩夾板的側(cè)面與平板貼平，測量兩夾板的內(nèi)側(cè)尺寸，使其達到預定的尺寸L1，并緊固，見（圖3）。將軸連同夾板固定在臥銑的精密圓盤上，使?46與?20的中心線交點位于圓盤的中心。再使?46的中心線與機床主軸的中心線重合， 然后將圓盤轉(zhuǎn)一個a角，主軸裝上中心鉆，加工一端夾板上的中心孔，再將盤轉(zhuǎn)180°，加工另一個夾板上的中心孔。這樣就保證了兩夾板中心孔的位置和角度。

4、工件的裝夾要求

（1）在劃線平臺上，將工件毛坯裝入夾具體中，使N形軸的軸心線與夾具體的兩個端面垂直，并使夾具處于水平位置，否則將嚴重影響N形軸的加工精度。

（2）擰緊螺栓M8，利用楔塊夾緊工件。

5、車床的選擇

夾具體的最大的旋轉(zhuǎn)直徑經(jīng)計算為185.8 mm ，車床的選擇取決于夾具體的最大旋轉(zhuǎn)直徑，C6140車床的中拖板到工件的最大旋轉(zhuǎn)直徑為210mm，故選用C6140車床，車床加工示意圖如（圖4）所示。

6、N形軸的加工

先把N形軸的毛坯按照工藝進行粗加工，并車至兩端工藝尺寸。然后接照前面的順序和要求把夾板裝在軸上，就可以利用兩條中心線上的中心孔車軸。

7、夾具使用的注意要點

（1）在N形軸中，一般選用YT類硬質(zhì)合金刀具車削，中等速度，吃刀量不能過大。

（2）N形軸在加工過程中，開始是斷續(xù)切削，沖擊大應檢查后頂尖是否頂緊，防止夾具體松動飛出傷人。

（3）工件一定要夾緊，確保安全可靠。

（4）車床的主軸跳動不能過大，保證零件加工精度要求.

（5）粗車時采用YT類硬質(zhì)合金車刀，車刀伸出較長，刀桿強度應大一些。

8、使用效果

用上述兩個夾板加工的N形軸，完全能達到設(shè)計要求，并有效的節(jié)省了毛坯材料和加工工時。例加工軸徑D為46mm，軸長上為185mm的N形軸。若采用加大毛坯直徑的方法加工見（圖5），則毛坯的最小直徑Dmin為82mm，毛坯重為7.88kg。若采用兩個夾板方法加工，則毛坯的最大直徑D1max為56mm就足夠。這樣，每加工一根軸可節(jié)約4.2kg的毛坯材料，足見效果顯著。

9、結(jié)束語

該夾具同樣適用于l9°、21°、23°的N形軸，從車床剛度和刀具的強度考慮最好不要超過25°，為了提高勞動生產(chǎn)率并改善工件的表面粗糙度，該夾具可在磨床上使用，同樣取得了良好的應用效果。

參考文獻

[1]吳拓.現(xiàn)代機床夾具設(shè)計及實例.北京：化學工業(yè)出版社.2015.11.

[2]王丹.機械加工夾具及選用.北京：化學工業(yè)出版社.2010.11.

[3]陳家芳.車床操作技術(shù).J.上海科學技術(shù)文獻出版社.2008.4.