江蘇省淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院　　張?jiān)缕?/p>

支架類零件車孔夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)

江蘇省淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張?jiān)缕?/p>

本文通過分析支架類工件加工工序內(nèi)容、確定工件定位方案選擇定位元件、確定導(dǎo)向裝置、選擇夾緊機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)夾具體、進(jìn)行定位誤差分析及夾緊力分析，介紹了支架類零件的車孔夾具的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法。

支架；夾具；設(shè)計(jì)

1　工件加工工序內(nèi)容分析

（1）工序內(nèi)容：粗車孔至Φ35.7；鉸Φ36 H8孔。

（2）工件材料：QT450－10，硬度170～241HB。

（3）加工設(shè)備：普通車床 C6140。

（4）加工刀具：內(nèi)孔車刀、硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀Φ36H 8。

圖1　工件工序圖

2　開始繪圖，首先用雙點(diǎn)劃線畫出工件圖

圖2　工件圖

3　確定定位方案，選擇定位元件

根據(jù)工序圖要求，選擇一面兩孔定位方式。工件底面三點(diǎn)定位采用支承板，兩孔為固定式定位銷，一個(gè)圓柱銷，一個(gè)削邊銷。

定位元件選用：支承板為非標(biāo)結(jié)構(gòu)，用四個(gè)內(nèi)六角螺釘固定在夾具體上。

定位銷A12f7×24 JB/T8014.2-1999削邊銷B12×24JB/T8014.2-1999

圖3　定位方案設(shè)計(jì)

4　確定夾緊機(jī)構(gòu)

采用兩套移動(dòng)壓板螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，左右布置，手動(dòng)夾緊。壓緊點(diǎn)對(duì)應(yīng)工件三點(diǎn)定位面。夾緊元件選用：

移 動(dòng) 壓 板 A12×70JB/T8010. 1-1999雙頭螺栓M12×90 JB/T8007.4-1999球面帶肩螺母M12 JB/T8004.2-1999錐面墊圈12 GB/T850-1988

可調(diào)支承M12×50 JB/T8026.4-1999螺母M12 GB/T41-2000平墊圈12 GB/T97.1-2002圓柱彈簧Φ2×Φ17×30

圖4　夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

5　確定夾具體

（1）夾具體采用角鐵式車夾具結(jié)構(gòu)，定位件、工件和夾緊裝置放在角鐵水平板上。車夾具圓盤直徑的大小應(yīng)能包容所有元件。

（2）夾具體通過Φ200H 6定位孔，用四個(gè)螺釘固定在連接盤上，與車床主軸聯(lián)接。

（3）配重塊的作用是消除車夾具旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力，數(shù)量根據(jù)需要決定。

（4）夾具體采用鑄件材料。

（5）最后畫出夾具裝配圖樣，如圖5所示。

圖5　夾具裝配圖

6　裝配圖標(biāo)注

（1）夾具輪廓尺寸；標(biāo)注角鐵式車夾具的圓盤直徑及寬度上的最大尺寸。

（2）夾具內(nèi)的各配合尺寸：①定位元件與工件的配合尺寸：圓柱銷與工件孔配合尺寸為 Φ12H7/f7，削邊 銷 為Φ12H7/Φ11.92h6；②定位元件與夾具體的配合尺寸：Φ12H7/r6。

（3）兩定位銷中心距為120±0.02（取工件公差的1/3～1/5），支承板與車床的回轉(zhuǎn)中心（Φ200h6孔中心）的距離為40± 0.02。

（4）車夾具與車床主軸連接盤的配合尺寸：Φ200h6。

7　夾具的定位誤差分析

7.1垂直方向上定位誤差分析：（支承板與Φ36 H8孔中心的尺寸40±0.02）（1）基準(zhǔn)不重合誤差ΔB

夾具的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以ΔB=0。

（2）基準(zhǔn)位移誤差ΔY

因是平面定位，基準(zhǔn)位移誤差是可以忽略不計(jì)的，所以ΔY=0。

（3）即垂直方向上定位誤差ΔD= ΔB+ΔY=0

7.2水平方向上定位誤差分析：（Φ36 H8孔中心與圓柱定位銷尺寸60±0.05）

由于圓柱定位銷選定的定位孔為60±0.05的工序尺寸的基準(zhǔn)孔，所以定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)是重合的，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差。由于孔與銷的配合存在間隙，所以存在基準(zhǔn)位移誤差。

（1）基準(zhǔn)不重合誤差ΔB

夾具的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以ΔB=0。

（2）基準(zhǔn)位移誤差ΔY

定位銷垂直放置時(shí)，銷與孔表面任意邊接觸，基準(zhǔn)位移誤差按公式（5-9）計(jì)算，

ΔY=TD+Td+Xmin

=0.018+0.018+0.016=0.052；

ΔD=ΔB+ΔY=0.052

（3）在此方向上沒有轉(zhuǎn)角誤差。

（4）結(jié)論：定位誤差的極值僅為工件的尺寸公差±0.05的1/2，可能會(huì)造成精度超差，但最終能否保證加工精度，還要視加工過程中的其它誤差大小而定。

8　夾緊力的分析

車削切削力的大小與工件材料、切削用量、刀具材料、刀具角度等因素相關(guān)，計(jì)算繁雜，通常不進(jìn)行計(jì)算，對(duì)車夾具的夾緊力一般也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或類比法進(jìn)行估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此夾具使用兩個(gè)M12螺紋壓板完全能夠滿足夾緊要求。

9　結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到支架類零件鉆孔加工，通常會(huì)大平面定位加工。本例中也是利用大平面（底面）進(jìn)行主要定位，然后利用圓孔面作為次定位面。實(shí)踐證明，這種加工方法簡(jiǎn)單易行，保證了加工精度，這種夾具設(shè)計(jì)思路可作為類似支架類零件的車孔加工。

張?jiān)缕剑?975年2月出生，江蘇淮安人，碩士，副教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。