程 瑞，董淑婧

（大連科技學院 機械工程學院，116052）

減振板6-φ11孔專用夾具設計

程 瑞，董淑婧

（大連科技學院 機械工程學院，116052）

為了實現(xiàn)減振板一次裝夾完成6個孔的加工，設計了一套液壓專用自動夾具。針對減振板的形狀特點，采用完全定位方案，設計了液壓夾緊機構(gòu)，計算了切削力和夾緊力，選用了液壓油缸。實踐證明：該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，保證了加工質(zhì)量，提高了加工效率。

夾具；切削力；液壓

1 零件加工工藝性分析

減振板材料為45號鋼，硬度為σb=52(kg/mm2)，需要加工減振孔6-φ11孔，并保證孔之間角度尺寸為20°±0.1°，零件如圖1所示。依據(jù)該零件的形狀及加工特點，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足孔與孔之間位置度的要求（角度為20°），夾具設計要保證技術(shù)要求的同時還應考慮提高勞動生產(chǎn)率和較低勞動強度等條件。

圖1 減振板

圖2 減振板加工工序圖

2 專用夾具設計

2.1 定位

根據(jù)該零件特點，采用一面兩銷來進行定位，工件的六個自由度完全被限制：如圖2所示，A、B面為定位面，此面限制了三個自由度，即X方向的轉(zhuǎn)動自由度，Y方向的轉(zhuǎn)動自由度和Z方向的移動自由度。與φ48H8配合的為圓柱銷，此圓柱銷限制了兩個自由度，即X方向的移動自由度和Y方向的移動自由度。與φ25H8配合的為削邊銷（即菱形銷），此削邊銷限制了一個自由度，即Z方向的轉(zhuǎn)動自由度。這些定位元件與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置。

2.2 夾緊

夾緊力的方向應使工件夾緊后的變形小，減振板減振孔鉆削工序的夾緊方向為與重力、切削力方向相一致，在鉆削時，所產(chǎn)生的軸向切削力F及工件重力G的方向，都是垂直于主要定位面，它們在工件與定位面間所產(chǎn)生的摩擦力可以抵消一部分鉆削時產(chǎn)生的扭矩，因而可減少實際施加于工件的夾緊力。力的作用點的位置應能保持工件的正確定位而不發(fā)生位移或偏轉(zhuǎn)。為此，作用點的位置應靠近支撐面的幾何中心，使夾緊力均勻分布在接觸面上。本工序中，將夾緊力作用點施加在零件的φ48圓孔上，且使其均勻分布在支承座上。由一圓形壓頭直接接觸φ48上圓柱孔上，為了避免壓頭任意角度傾斜，而未與工件完全接觸，破壞孔的加工準確性，因此，在壓頭上面放置球面墊圈與錐面墊圈的配合裝置，以此來解決這一問題，從而使得壓頭在夾緊工件時可以更好的與工件完全接觸，以便得到符合要求的減振孔。

2.3 切削力及夾緊力計算

本工序為鉆削，加工直徑為11mm，選取σb=52(kg/mm2) ，S轉(zhuǎn)=0.10（mm/轉(zhuǎn)）。

其中：D為鉆頭直徑（mm）；

f為每轉(zhuǎn)進給量（mm/r）；

σb為零件抗拉硬度（kg/mm2）。

因為本道工序加工時夾緊力方向與切削力方向一致，因此夾緊力的大小取得不小于軸向力的0.5倍即可：

由于本道工序為同時加工6個孔，且采用一個油缸夾緊。

因此：

根據(jù)切削力大小和切削狀態(tài)，計算并確定油缸尺寸（D/d）及外形安裝，由于油缸夾緊工作壓力P=2～3MPa，取P=2.5MPa。

取D=63mm，d=45mm。

因此選擇FA型油缸共通活塞桿B型，數(shù)量為一個。為達到夾緊目的，選取油缸行程為80mm。

2.4 夾具工作原理

工件以A、B底面作為定位基面，定位件為在支撐座上的定位圓柱銷31和削邊銷（即菱形銷19），以此來控制六個自由度，進行完全定位，來滿足加工要求。

在定位結(jié)束后，開始夾緊。夾緊裝置時采用油缸對工件進行夾緊，減少了手動夾緊的繁瑣且可以減少工人勞動強度并能提高勞動效率。當油缸上油口進油時，則活塞桿向下移動，拉桿在導向套的作用下轉(zhuǎn)動帶動鉤型壓板旋轉(zhuǎn)至零件上方，在導向套為直線的過程中，壓板向下運動直至夾緊工件。然后開始加工工件，在工件加工孔的上方配有合適的導向裝置（即鉆模板、導向套、襯套），用5個M16×45的螺栓與夾具體進行固定，在固定時應保證鉆模板處于合適的位置，因此選用2個A8×45的圓錐銷進行定位。工件加工完畢后，松開工件則為油缸下油口進油，活塞桿向上移動，壓板在導向套為直線時，通過拉桿的作用向上運動松開工件，之后在導向套的作用下轉(zhuǎn)動帶動鉤型壓板旋轉(zhuǎn)至遠離工件。

圖3 夾具圖

3 結(jié)論

主要針對減振板零件特點，設計了一套專用機床的液壓自動夾具。定位方案采用完全定位方案，夾具機構(gòu)為液壓夾緊機構(gòu)：該夾具保證加工精度和滿足大批量生產(chǎn)的同時，降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟效益，有很高的實用價值。

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Design of vibration plate hole 6 - φ11 special fxture

CHENG Rui, DONG Shu-jing

TH16

：B

1009-0134(2017)06-0099-02

2017-02-22

程瑞（1979 -），男，遼寧海城人，講師，碩士研究生，研究方向為數(shù)控機床及裝備的研發(fā)設計。