罩類零件數(shù)控車削外形夾具的機構(gòu)設(shè)計及方法探討

崔 軍 楊興隆

（山西淮海工業(yè)集團有限公司 一分廠，長治 046012）

隨著我國機械加工行業(yè)的快速發(fā)展，零件加工越來越受到重視。錐形罩類薄壁零件在機械加工行業(yè)內(nèi)是一種常見的產(chǎn)品，在產(chǎn)品設(shè)計定型后，大批量的產(chǎn)品通常采用旋壓成型。

傳統(tǒng)工藝是根據(jù)產(chǎn)品圖紙設(shè)計旋壓模具，一整套模具從設(shè)計到加工生產(chǎn)周期長，制造成本高，試模開模準備煩瑣，產(chǎn)品一旦變更必須重新設(shè)計制造凸凹模，浪費大量的模具費用。急需產(chǎn)品在制備時間上極具挑戰(zhàn)，特別是產(chǎn)品初期，設(shè)計人員急需驗證產(chǎn)品性能時，模具的方法不能滿足設(shè)計人員的需求，這就需要一種快速、簡單、可靠的工藝裝備，本文設(shè)計了一種加工錐形罩類零件的數(shù)控車床工藝裝備，為相關(guān)工藝發(fā)展提供幫助。

1 加工錐形罩類零件的數(shù)控車床裝置機構(gòu)設(shè)計

本裝置主要解決產(chǎn)品在設(shè)計定型試制階段零件樣品的夾具設(shè)計問題。與旋壓成型相比，其周期和費用較少、結(jié)構(gòu)簡單、定位精度高、裝夾方便、生產(chǎn)效率高，能夠根據(jù)設(shè)計尺寸的變化快速加工樣品，反饋給設(shè)計人員，滿足設(shè)計要求。

本裝置的技術(shù)方案是：螺紋壓緊式錐度心軸夾具本體。夾具定位面的錐度與零件錐度取值一致，符合最大實體原則。夾緊元件含有內(nèi)、外螺紋。裝夾零件時，將車削好的半成品內(nèi)錐面與夾具體內(nèi)錐面緊密貼合，半成品外錐面與夾具體外錐面緊密貼合，通過旋緊螺紋壓緊半成品，使半成品與內(nèi)外兩測錐面充分接觸，達到車削剩余錐度的目的，如圖1所示。

圖1 錐形罩類零件半成品與夾具體

本裝置采用錐度定位原理，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)多次裝卸，仍能保證精確的定心作用。圓錐面配合同軸度做到無間隙配合，增強工藝系統(tǒng)的剛性，避免零件壁薄產(chǎn)生的震動，使得成品的表面質(zhì)量得以改善。螺紋旋合壓緊方式結(jié)構(gòu)簡單、壓緊可靠、制造方便以及裝卸便捷，使產(chǎn)品的加工效率提高。

2 數(shù)控車床工藝裝備的使用方法

數(shù)控車床加工如圖2所示，錐形罩類零件存在的主要難點是零件薄壁且呈錐形，車削加工零件外形時無法直接使用常規(guī)三爪定位，需要利用輔助夾具來完成。

圖2 錐形罩類零件半成品、成品示意圖

圖1 、圖2所示內(nèi)錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的內(nèi)錐面共面，內(nèi)錐度夾具體的大端直徑與錐形罩類零件半成品的大端直徑尺寸接近，使得內(nèi)錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的內(nèi)錐面充分接觸。

外錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的外錐面共面，外錐度夾具體的大端直徑與錐形罩類零件半成品的大端直徑尺寸接近，使得外錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品5的外錐面充分接觸，內(nèi)錐度夾具體的讓位端面與錐形罩類零件半成品的大端端面呈分離狀。

為了避免批量加工錐形罩類零件半成品時，錐度大端直徑尺寸不一致造成的過定位現(xiàn)象，內(nèi)錐度夾具體的讓位圓柱面應(yīng)在軸向設(shè)計足夠的讓位尺寸。圖1、圖2所示內(nèi)錐度夾具體的待鎖緊螺紋與外錐度夾具體的鎖緊螺紋呈旋緊狀。圖1所示錐形罩類零件半成品的右端圓柱直徑小于夾具體的錐度小端直徑，以保證外錐度夾具體的錐度小端能夠順利通過錐形罩類零件半成品與內(nèi)錐度夾具體旋緊。

3 車削錐形罩類零件的步驟

3.1 車削錐形罩

車削錐形罩類零件的圓柱毛坯如圖2所示，保證錐形罩類零件半成品的右端圓柱直徑小于外錐度夾具體的小端直徑尺寸。

3.2 找定位

打開三爪卡盤，卸下錐形罩類零件，用數(shù)控車床的軟爪夾持內(nèi)錐度夾具體的徑向定位面。

3.3 找共面

軟爪端面與內(nèi)錐度夾具體的軸向定位面共面，將內(nèi)錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的內(nèi)錐面共面，旋緊外錐度夾具體，將錐形罩類零件半成品的外錐面與外錐度夾具體的錐面共面。

3.4 車削成型

車削錐形罩類零件的半成品如圖2所示。

4 結(jié)語

本文設(shè)計的裝置與旋壓成型裝置相比節(jié)約了周期和費用，能及時根據(jù)設(shè)計尺寸調(diào)整，快速加工成樣品，為設(shè)計和制造提供了便捷，高效完成了本次設(shè)計的目的，為罩類零件數(shù)控車削外形夾具的機構(gòu)設(shè)計提供借鑒。