Y型桿接頭車床夾具設(shè)計及應(yīng)用

張 瑩

(大連機床集團金益機械有限公司，遼寧大連 116021)

我公司前期承攬了安達公司汽車Y型桿接頭的加工業(yè)務(wù)，該工件(圖1)材質(zhì)為45#鑄鋼，結(jié)構(gòu)特殊，屬異型加工件，各部分尺寸加工精度要求較高，且測量困難。

1 零件分析及夾具設(shè)計方案的確定

通過產(chǎn)品零件圖可知，該工件右端的兩相交軸在同一平面內(nèi)，各部分尺寸相同相對于O-O'軸對稱，且相交于左端ΦDH7孔的軸線上。加工中需要保證右端兩軸與左端ΦDH7孔之間的尺寸。根據(jù)工藝要求，先將左端ΦDH7孔及端面加工出來，然后在數(shù)控車床CKA6150上利用已加工好的ΦDH7孔、H尺寸下端面、及M尺寸左側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，再加工兩交叉軸上各部。由于車床上被加工的兩軸與定位基準(zhǔn)不在同一回轉(zhuǎn)軸線上，使用普通三爪卡盤裝夾無法完成以上加工要求，需要設(shè)計一套專用車床夾具。為保證工件尺寸及位置精度，要求夾具具有轉(zhuǎn)位分度裝置，通過一次定位裝夾在加工完一個軸后，利用夾具體的轉(zhuǎn)位分度來調(diào)整工件位置，再完成另一軸的加工。該夾具主要有定位軸、定位支架、彎板架、手動分度定位器、鉸鏈螺栓、胎體及斜度墊板等組成(圖2)。

2 夾具定位、夾緊方案及元件設(shè)計

根據(jù)工藝要求以已加工好的ΦDH7孔、H尺寸下端面及M尺寸左側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，在ΦDH7孔內(nèi)用定位軸11定位，定位軸下端固定在90°彎板架10上。工件H尺寸下端面與彎板架10上的調(diào)整墊圈12貼緊，工件上端采用螺旋夾緊機構(gòu)利用螺釘6、開口墊圈5將工件夾緊。為防止工件繞定位軸11軸線方向轉(zhuǎn)動，在工件下方設(shè)計定位支架13，利用螺釘14，螺母15在M尺寸左側(cè)設(shè)可調(diào)支承利用毛坯面調(diào)整定位，從另一側(cè)鎖緊(圖中未畫出)。

3 轉(zhuǎn)位分度裝置設(shè)計

轉(zhuǎn)位分度裝置采用回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)位方式，胎體1及固定在胎體上的斜度墊板8作為分度裝置的固定部分與機床相連接，90°彎板架10作為分度裝置的回轉(zhuǎn)部分充當(dāng)回轉(zhuǎn)盤相對于胎體上的斜度墊板8回轉(zhuǎn)。加工時先按圖2中所示位置加工完第一個軸后，將手動定位器2從第一個分度孔中拔出，使彎板架連同工件繞回轉(zhuǎn)軸7的軸線相對于斜度墊板回轉(zhuǎn)180°后，再將手動定位器2對定插入另一分度孔內(nèi)完成轉(zhuǎn)位。最后利用螺母4將鏈接在胎體斜度墊板兩側(cè)的2個鉸鏈螺釘3鎖緊在彎板架的兩U型槽中，使胎體1和彎板架10固定在一起。

4 胎體設(shè)計及與機床的連接形式

車床夾具對機床主軸的連接精度對夾具的回轉(zhuǎn)精度具有很大影響，因此夾具的回轉(zhuǎn)軸線與機床主軸軸線有很高的同軸度要求。本套夾具胎體通過莫氏錐柄安裝在車床主軸錐孔內(nèi)，用螺栓拉緊。為保證工件定位后被加工面回轉(zhuǎn)軸線與主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸解決夾具在制造、裝配中的測量問題。該夾具在設(shè)計時在胎體的斜度墊板上設(shè)置了工藝孔K。夾具的制造、裝配過程中可通過控制工藝孔到各裝配面的尺寸(X1、X2、X3)對夾具進行調(diào)整，以保證夾具的定位精度。

另外，為避免工件加工中數(shù)控車床回轉(zhuǎn)不平衡而產(chǎn)生振動，夾具在胎體上還設(shè)置了平衡配重塊。

5 應(yīng)用效果

經(jīng)過我公司機工車間現(xiàn)場使用，利用該夾具加工定位精度高，裝夾可靠，工件拆裝方便，加工出的工件能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，已得到安達公司的認(rèn)可。

［1］陳立德.工裝設(shè)計［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，1999.

［2］張建中，朱瑛，于超.機械制造工藝學(xué)［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2009.

［3］楊黎明.機械零件設(shè)計手冊［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1993.