制作浮動夾具保證薄壁零件平面度

河南平原光電有限公司 （焦作 454001） 劉紅德 梁 兵 王三民

零件銑削端面一般使用平口鉗夾持或端面倒換壓板等裝夾方式，但薄壁類零件結構復雜，自身剛性差，容易產(chǎn)生裝夾變形。如圖1所示，外端面平面度0.01mm，臺階面與外端面平行度0.015mm，深度1.6±0.01mm，孔φ59 mm圓柱度0.015mm。若平口鉗夾持，孔圓柱度超差嚴重；若倒換壓板壓緊，外端面平面度超差嚴重，均不能滿足加工需要。

圖1 內環(huán)架

1. 解決方案

（1）根據(jù)浮動裝夾原理，利用零件4個M2螺紋孔，制作浮動裝置，并將垂直端面壓緊力改為平行推緊力，解決零件夾持變形問題。

按圖2制作浮動裝置平移套（4件），要求上端面光滑，減小與工件結合面的摩擦力；按圖3制作浮動裝置壓簧螺釘（4件），利用壓縮彈簧將平移套與工件柔性結合（壓緊力約1.2N）。因為4組浮動平移套與工件均是孤立壓緊關系（屬于內力），對零件整體不會產(chǎn)生扭曲力、折彎力。

按圖4制作夾具體，4個φ9 mm孔位與工件4個M2螺孔位置對應，定位銷孔與工件兩處定位孔位置一致。

圖2 平移套

圖3 壓簧螺釘

圖4 夾具體

（2）采用一面兩銷定位原則，按圖5定位、裝夾工件： 將與工件柔性結合的平移套（4組）裝入夾具體4個φ9 mm孔內（同時進行1面2銷定位），旋緊平移螺釘，平移套與工件定位端面產(chǎn)生滑移運動，使平移套φ8.7 mm柱體與夾具體φ9 mm孔壁形成內切圓接觸壓緊，因彈簧作用力使平移套端面始終與工件定位端面形成柔性接觸，從而實現(xiàn)對工件的浮動裝夾功能。

2. 實施效果

圖5 工件浮動裝夾示意圖

使用浮動夾具，加工中心高速精切削內環(huán)架端面、鏜孔，經(jīng)三坐標檢測：外端面平面度≤0.006mm，臺階面與外端面平行度≤0.008mm，深度范圍1.6±0.005mm，鏜孔φ59mm，圓柱度≤0.006mm，批量生產(chǎn)中零件形位精度穩(wěn)定。注意事項：零件精加工余量≤0.2mm，因彈簧壓縮力較小，如果切削力過大，零件加工時會發(fā)生彈跳，形成振顫紋，影響加工表面質量。

3. 應用及拓展范圍

利用零件螺紋孔制作浮動夾具，簡便易實現(xiàn)，可以解決薄壁零件加工時裝夾力變形問題。若零件沒有螺紋孔，可以用環(huán)氧樹脂膠粘接工藝圓臺（3處以上），用數(shù)控銑削見光圓臺端面、點鉆孔、攻螺紋，再使用自制浮動夾具完成零件加工，最后銑去工藝圓臺即可。該類浮動夾具主要應用于高精度薄壁零件的端面精加工，可以滿足零件形位精度要求。