賈政宇 教傳艷 沈陽工學(xué)院機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院

利用二爪卡盤設(shè)計(jì)偏置卡爪加工直角管接頭

賈政宇 教傳艷 沈陽工學(xué)院機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院

采用標(biāo)準(zhǔn)車床的二爪卡盤，設(shè)計(jì)偏置卡爪，增加定位板和定位螺釘，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位，改變夾緊部位，增強(qiáng)定位夾緊功能，解決了加工直角管接頭零件的難題。擴(kuò)大了機(jī)床加工范圍，改善了加工性能。

卡爪 車床 加工

在航空液壓系統(tǒng)中，使用的直角管接頭零件，對中心距尺寸要求較高，采用常規(guī)的車床加工方法往往不能滿足要求，常用車床卡盤為三爪或四爪，根本無法加工，采用二爪對心卡盤，加工直通管接頭零件較合適，不適于加工直角管接頭零件。認(rèn)真研究直角管接頭零件結(jié)構(gòu)和二爪卡盤特點(diǎn)，對卡盤上的卡爪進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，在卡盤上增加附件，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位，解決了加工直角管接頭零件的難題。

1 零件分析及卡爪設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

直角管接頭零件均為精密鑄造毛坯，外觀尺寸較好。直角兩邊端部均加工成絲扣，用于連接管路，兩邊端口平面距另一邊中心線尺寸存在公差±0.1mm，要求加工時(shí)定位要準(zhǔn)確。標(biāo)準(zhǔn)二爪卡盤，卡爪夾牢后，可以保證直角管接頭零件，垂直于卡盤的一邊垂直，但不能保證平行邊的端口平面與垂直邊中心距離尺寸準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)偏置卡爪?？ㄗ︻^部分偏置部分和非偏置部分，偏置部分平行卡盤加工半圓凹面，與零件平行邊絲扣下部圓狀外部接觸，構(gòu)成定位副和夾緊副。非偏置部分上部加工螺孔安裝定位螺釘，與零件垂直邊圓狀外部接觸，構(gòu)成定位副。采用XR6136P數(shù)控車床，將原卡盤上標(biāo)準(zhǔn)二爪卸下，安裝偏置二爪卡爪，再對卡盤進(jìn)行適當(dāng)修改設(shè)計(jì)，就可以加工直角管接頭零件了。

2 加工直角管接頭零件二爪卡盤設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

利用原車床二爪卡盤，拆下原卡爪，換上偏置卡爪，安裝定位支撐板，對面設(shè)置配重塊，具體結(jié)構(gòu)見圖1。1卡盤底座，采用原卡盤；2偏置卡爪；3定位螺釘，安裝在卡爪非偏置部分中心線上；5定位板，用于控制直角管接頭零件平行卡盤邊端口至垂直邊中心線距離；6配重塊，用于平衡偏重?？ㄗΣ捎?5號鋼，調(diào)質(zhì)處理，表面淬火處理，增加耐磨性?？ㄗX形連接部位，采用線切割，保證尺寸，其余部分通過銑床加工和磨床加工完成。配重塊設(shè)計(jì)成圓形，便于加工和安裝。重量通過動(dòng)平衡確定。

3 安裝使用

將卡盤按照設(shè)計(jì)要求加工安裝定位板和配重塊的螺孔。安裝偏置卡爪；安裝定位板和配重塊；將定位螺釘安裝在偏置卡爪上；將卡盤安裝在機(jī)床主軸上。

直角管接頭零件安裝在卡爪上后，卡爪偏置部位上的半圓凹面接觸其平行邊絲扣下部圓形毛坯部位，即構(gòu)成定位，可以視為短軸—孔定位，形成二點(diǎn)定位，限制2個(gè)自由度，又是夾緊部位，構(gòu)成夾緊?？ㄗΨ瞧貌课簧系亩ㄎ宦葆斉c直角管接頭零件垂直邊圓形毛坯部位接觸構(gòu)成點(diǎn)定位，限制1個(gè)自由度。直角管接頭零件平行邊端口平面與定位板接觸，構(gòu)成平面定位，限制3個(gè)自由度，共構(gòu)成六點(diǎn)定位，定位板的位置可以隨零件直角邊的尺寸變化而變化，保證接頭端面與另一邊中心線尺寸準(zhǔn)確。

首件加工，轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤，讓定位板轉(zhuǎn)到下方，零件平行卡盤平面邊端口緊貼定位板平面，旋轉(zhuǎn)卡盤外圓上絲扣，卡爪向里移動(dòng)，卡爪偏置部分稍稍夾緊零件圓形管段毛坯，調(diào)整卡爪上定位螺釘位置，轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤找正，確認(rèn)零件垂直邊管段垂直于卡盤，鎖緊定位螺釘。再一次移動(dòng)卡爪，完全夾緊零件。

首件加工完成后，定位螺釘和定位板位置不動(dòng)，后續(xù)加工僅更換零件即可。

通過實(shí)驗(yàn)，該設(shè)計(jì)完全可行，加工出的零件尺寸完全合格，且使用也方便。

圖1 偏置卡爪卡盤及安裝簡圖

4 結(jié)語

利用原機(jī)床卡盤，作一定的修改，擴(kuò)大了加工范圍，機(jī)床利用率提高。

若直角管接頭零件尺寸變化，可以調(diào)整定位板位置，安裝時(shí)定位板平面與卡盤中心的距離尺寸必須保證，才能保證零件一邊端口平面到另一邊中心線尺寸準(zhǔn)確。

該設(shè)計(jì)簡單，加工安裝較方便，操作使用靈活，可以借鑒。

[1]曾正明，吳清寒，等.機(jī)械工程材料手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003

[2]蔡春源，汪愷，等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000

賈政宇（1997-），男（漢族），遼寧省大石橋市人，沈陽工學(xué)院，學(xué)生，專業(yè)：16機(jī)械電子工程，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣控制、單片機(jī)應(yīng)用。

教傳艷（通訊作者）（1982—），女（漢族），遼寧省沈陽市人，沈陽工學(xué)院，講師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)研究、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)。