車外圓圓弧簡易夾具

襄陽汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鄭 穎

本單位某產(chǎn)品中零件車削加工中，是在工件外圓上車制圓弧槽，傳統(tǒng)的車外圓圓弧工具一般是蝸輪蝸桿傳動和靠模裝置，中小批量和多規(guī)格輪番生產(chǎn)就顯得工作量比較大，制造周期比較長。但這種產(chǎn)品每次投產(chǎn)都有一定的批量，考慮到產(chǎn)品質(zhì)量和工人的勞動強(qiáng)度，因此需設(shè)計出幾種合適的夾具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還要能降低加工者加工時的疲勞性。

1 夾具設(shè)計的基本要求

1．1 保證工件的加工精度

專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。

1．2 提高生產(chǎn)效率

夾具總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 。在大批量生產(chǎn)時，應(yīng)盡量采用各種快速、高效結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、聯(lián)動夾緊等，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率；在中小批量生產(chǎn)中，則要求在滿足夾具功能的前題下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、以降低夾具制造成本。

1．3 工藝性好

夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗和維修。操作方便、使用安全，所設(shè)計的夾具應(yīng)能減輕工人勞動強(qiáng)度，如采用氣功、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕工人的勞動強(qiáng)度，并可較好地控制夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習(xí)慣，必要時應(yīng)有安全保護(hù)裝置，以確保使用安全。

1．4 便于排屑

切屑積聚在夾具中，會破壞工件正確的定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的清掃又會增加輔助時間，降低工作效率；切屑積聚嚴(yán)重時，還會損傷刀具或造成工傷事故。因此排屑問題在夾具設(shè)計時必須給予充分的注意，在設(shè)計高效機(jī)床夾具時尤為重要。

1．5 經(jīng)濟(jì)性好

除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。

夾具設(shè)計的一般步驟如下：

（1）研究原始資料，明確設(shè)計要求，收集設(shè)計資料。在接到夾具設(shè)計任務(wù)書后，首先要仔細(xì)地閱讀被加工零件的零件圖和裝配圖，清楚地了解零件的作用、結(jié)構(gòu)特點、材料及技術(shù)要求，其次要認(rèn)真地研究零件的工藝規(guī)程，充分了解本工序的加工內(nèi)容和加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)及所使用的工藝裝備。收集有關(guān)資料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具部件的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和廠定標(biāo)準(zhǔn)，典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊、夾具設(shè)計指導(dǎo)資料等。必要時還應(yīng)了解同類零件所用過的夾具及其使用情況，作為設(shè)計時的參考。

（2）擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。擬定夾具結(jié)構(gòu)方案時應(yīng)主要考慮以下問題：根據(jù)零件加工工藝所給的定位基準(zhǔn)和六點定位原理，確定工件的定位方法并選擇相應(yīng)的定位元件；確定刀具引導(dǎo)方式，并設(shè)計引導(dǎo)裝置或?qū)Φ堆b置；確定工件的夾緊方法，并設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)；確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式；考慮各種元件和裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)。為使設(shè)計的夾具先進(jìn)、合理，常需擬定幾種結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行比較，從中擇優(yōu)。在構(gòu)思夾具結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，以幫助構(gòu)思，并檢查方案的合理性和可行性，同時也為進(jìn)一步繪制夾具裝配圖做好準(zhǔn)備。

（3）繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求。夾具裝配圖應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制，比例盡量取1∶1，這樣可使所繪制的夾具圖有良好的直觀性。對于很大的夾具，可使用1∶2或1∶5的比例；夾具很小時可使用2∶1的比例。夾具裝配圖在清楚表達(dá)夾具工作原理和結(jié)構(gòu)的情況下，視圖應(yīng)盡可能少，主視圖應(yīng)取操作者實際工作位置。繪制夾具裝配圖可參照如下順序進(jìn)行：用假想線（雙點畫線）畫出工件輪廓（注意將工件視為透明體，不擋夾具），并應(yīng)畫出定位面、夾緊面和加工面（畫在各視圖上）；畫出定位元件及刀具引導(dǎo)元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件及夾緊機(jī)構(gòu)（必要時用假想線畫出夾緊元件的松開位置）；繪制夾具體和其他元件，將夾具各部分連成一體；標(biāo)注必要的尺寸、配合、技術(shù)條件；待加工面上的加工余量可用網(wǎng)紋線或粗實線表示；對零件進(jìn)行編號，填寫零件明細(xì)表和標(biāo)題欄。

（4）繪制零件圖，對夾具裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)件均應(yīng)繪制零件圖，零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在總圖上的工作位置相一致，并按總圖要求確定零件的尺寸、公差和技術(shù)要求。如圖1－1所示為一夾具設(shè)計過程示例。使用時，轉(zhuǎn)動手輪15，通過絲桿14帶動方形螺母8做直線運(yùn)動，隨動柱3一邊隨方形螺母做直線移動，一邊在方形螺母孔內(nèi)根據(jù)旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動，達(dá)到車圓弧的目的，車刀6通過內(nèi)六角螺栓5壓緊在旋轉(zhuǎn)座上。可在槽內(nèi)前后移動，以調(diào)整圓弧R的大小。

1—刀體2—轉(zhuǎn)動鍵3—隨動柱4—沉頭螺釘5—內(nèi)六角圓柱頭螺釘6—車刀7—旋轉(zhuǎn)座8—方形螺母9—墊圈10—墊圈11—圓柱頭內(nèi)六角螺栓12—螺母13—墊圈14—絲桿15—手輪子16—鍵17—墊圈18—手柄圖1－1