三通接頭體磨削夾具的設計

□ 郭 飛 □ 辛瑩瑩

泰安航天特種車有限公司 山東泰安 271000

1 加工問題分析

通常，平面磨床磨削加工的是板類零件或外形規則零件，都是將工具吸附在磁力吸盤上進行磨削加工的。對于一些異形零件或無法使用磁力吸盤的零件，只能采用單件加工的方法進行加工。如果需要大批量生產，則存在生產效率低、勞動強度大等一系列問題。筆者設計了針對此類異形零件加工問題的專用工裝［1］，可以解決異形零件三通接頭體無法使用磁力吸盤進行加工的問題［2］。

2 夾具原理

三通接頭體零件如圖1所示。根據三通接頭體［3］的設計要求，為保證磨削加工后三通接頭體連接端面相對于A基準孔的垂直度，確定夾具以零件的A基準孔定位進行夾緊。為提高加工效率，采用磁力吸盤吸附夾具的裝夾方式。

3 結構設計

磨削夾具結構如圖2所示，夾具主要包括螺紋錐銷、彈性錐銷和底板等。底板上安裝一個彈性錐銷，彈性錐銷通過螺紋與螺紋錐銷連接。三通接頭體下端面與底板B面貼實后，旋緊螺紋錐銷，利用彈性錐銷的自身脹芯特性與三通接頭體的內孔實現夾緊［4］。

彈性錐銷為關鍵部件，結構如圖3所示，材料為T10A碳素工具鋼［5］。彈性錐銷設計帶內錐孔，并在錐孔圓周上設計四處均布開槽，槽底設計通孔［6］，使彈性錐銷彈性均勻，可以松緊自由。

▲圖2 磨削夾具結構圖

4 夾具效果

這一夾具的效果是可以通過多套彈性錐銷定位的形式，實現對多個零件的同時作業，由原來的單一零件加工變為多個零件同時加工，生產效率大幅提高，勞動強度大大降低。這一夾具的結構簡單，容易制造，便于推廣［7-11］。

5 使用說明

（1）磨削加工前，將底板吸附在設備的磁力吸盤上。

（2）將三通接頭體安裝在底板上，然后預緊螺紋錐銷，消除彈性錐銷與三通接頭體A基準孔之間的間隙，使彈性錐銷起定位作用。

（3）使用橡膠錘敲打三通接頭體上端面，消除三通接頭體下端面與底板上B面之間因裝夾而產生的局部間隙。

（4）旋緊螺紋錐銷，利用彈性錐銷與三通接頭體A基準孔之間的摩擦力緊固三通接頭體。

（5）三通接頭體上端面磨削加工完成后，松開螺紋錐銷，彈性錐銷恢復原狀態，與三通接頭體之間的夾緊力消除，松開三通接頭體。

▲圖3 彈性錐銷結構圖

（6） 將三通接頭體翻面安裝，重復步驟（2）～（4），磨削三通接頭體下端面，再重復步驟（5）。

6 結論

所設計的磨削夾具以三通接頭體零件的A基準孔定位夾緊，設計基準為定位精基準，磨削上下端面使用同一個基準孔，符合基準重合和基準統一的原則。三通接頭體加工完成后完全能夠滿足設計端面與基準孔A的垂直度要求。

三通接頭體經采用該夾具裝夾后，在平面磨床上磨削加工了幾十件，并通過了零件檢驗。經過使用驗證，這一夾具安裝方便，定位準確，能夠保證三通接頭體的加工精度，大大提高了生產效率，降低了工人的勞動強度，不僅解決了三通接頭體無法使用磁力吸盤進行加工的問題，而且為解決異形零件在平面磨床上加工裝夾困難、生產效率低等問題，提供了一個設計思路。

［1］吳拓.簡明機床夾具設計手冊［M］.北京：化學工業出版社，2010.

［2］王健石.機床夾具和輔具速查手冊［M］.北京：機械工業出版社，2007.

［3］林松孫.三通管的冷成形［J］.鍛壓機械，1980（4）：57-60.

［4］鄭艷麗.三通管液壓脹形的數值模擬［D］.西安：西北工業大學，2003.

［5］劉鳴放，劉勝新.金屬材料力學性能手冊［M］.北京：機械工業出版社，2011.

［6］忻良昌.公差配合與測量技術［M］.北京：機械工業出版社，1990.

［7］徐灝.機械設計手冊3［M］.2版.北京：機械工業出版社，2001.

［8］王繼煥.機械設計基礎［M］.武漢：華中科技大學出版社，2008.

［9］方昆凡.公差與配合實用手冊［M］.北京：機械工業出版社，2006.

［10］呂艷紅，馬廣勇.簡易實用的分度裝置設計 ［J］.金屬加工 （冷加工），2016（5）：39-40.

［11］朱敏紅，徐云，王祥鑫.薄壁套的加工工藝與夾具設計［J］.機械制造，2012，50（8）：61-63.