王振寶

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

薄壁錐套是某產(chǎn)品的重要部件，結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單。由于壁薄，不宜裝夾，用三爪卡盤(pán)不容易保證加工精度，因此大批量生產(chǎn)時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用的夾具，來(lái)滿(mǎn)足其加工要求，提高生產(chǎn)效率和加工精度。

1 分析薄壁錐套的加工工藝

1.1 分析薄壁錐套的結(jié)構(gòu)

薄壁錐套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要有圓柱面、臺(tái)階和內(nèi)外圓錐面組成，單件生產(chǎn)選擇圓鋼；批量生產(chǎn)選擇鍛件毛坯，可以沖出直徑50 mm 的孔，這樣既節(jié)省材料，又能減少鉆孔工步。

1.2 分析薄壁錐套技術(shù)要求

零件的尺寸精度較低，外錐面的長(zhǎng)度尺寸精度較高，公差值為0.06 mm，其余為未注公差；形位公差沒(méi)有要求，加工時(shí)也要保證左端面與內(nèi)錐軸線的垂直度公差值不大于0.05 mm，保證裝夾與定位精度；內(nèi)錐面的表面粗糙度Ra 為1.6 μm，其余為3.2 μm，零件如圖1 所示。

圖1 薄壁錐套零件

2 確定薄壁錐套的加工工藝

通過(guò)分析薄壁錐套的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求，加工的關(guān)鍵技術(shù)是防止薄壁錐套的裝夾變形。解決問(wèn)題的方法是選擇合理的加工工藝與設(shè)計(jì)夾具。因工件內(nèi)外錐面不能再一次裝夾中完成，只能先加工內(nèi)錐，然后在芯軸上加工外錐，需要設(shè)計(jì)合理的芯軸，才能避免工件的變形，來(lái)達(dá)到圖紙的精度要求。大批量生產(chǎn)時(shí)，工藝路線如下。

（1）加持Φ105 mm 毛坯外圓。車(chē)端面，齊平就行；粗車(chē)右端圓錐面，車(chē)成直徑為95 mm；鉆孔直徑為45 mm。

（2）工件調(diào)頭，夾持直徑95 mm。齊總長(zhǎng)，保證尺寸35±0.03 mm；粗車(chē)Φ105 mm 外圓至Φ102 mm；粗車(chē)內(nèi)圓錐，留1 mm 余量；精車(chē)內(nèi)圓錐至尺寸。

（3）工件安裝在芯軸上。精車(chē)外圓Φ102 mm 至要求；精車(chē)圓錐至尺寸要求。

如果該產(chǎn)品是單件小批量生產(chǎn)，可以不用夾具，毛坯長(zhǎng)度余量要滿(mǎn)足夾持要求，一次裝夾完成工件的外部尺寸，粗加工完內(nèi)孔，然后上軟卡爪，夾持直徑Φ100 mm，完成內(nèi)圓錐面及總長(zhǎng)尺寸。

3 夾具設(shè)計(jì)

3.1 芯軸夾具的設(shè)計(jì)原理

根據(jù)薄壁錐套零件的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)芯軸的結(jié)構(gòu)尺寸，利用錐度的定位原理，保證夾具的定位要求，利用擋圈、螺栓，實(shí)現(xiàn)薄壁錐套的上、卸工件。如果批量大，可以增加快換墊圈。

根據(jù)薄壁錐套部分的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了芯軸的結(jié)構(gòu)尺寸，并采用了錐度定位原理。保證夾具的定位要求，利用擋圈、螺栓，實(shí)現(xiàn)薄壁錐套的上、卸工件。芯軸夾具如圖2 所示。如果批量大，可以添加快換墊圈。

圖2 芯軸

3.2 芯軸夾具設(shè)計(jì)的方法

首先分析薄壁錐套的圖紙，研究薄壁錐套的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求，選擇加工方法，確定工件的裝夾方法；然后根據(jù)裝夾方法設(shè)計(jì)芯軸夾具的零部件的結(jié)構(gòu)，確定定位與夾緊元件的結(jié)構(gòu)與精度尺寸；再構(gòu)建夾具零部件的結(jié)構(gòu)圖，如圖2～圖5 所示；最后構(gòu)建夾具原理圖，如圖6所示。

圖3 螺栓

圖4 擋圈

圖5 快換墊圈

圖6 芯軸夾具裝置

3.3 芯軸夾具使用方法

（1）芯軸零部件的作用。芯軸用于安裝薄壁錐套，起到定位的作用；擋圈擋著工件和螺栓一起用于工件的夾緊；快換墊圈用于快速卸下工件，當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)，為了減少裝卸工件時(shí)間，卸工件時(shí)，螺栓不必全部擰出，只要松開(kāi)螺栓，拿下快換墊圈，就可取下?lián)跞?，卸下工件?/p>

（2）芯軸使用時(shí)的注意事項(xiàng)。每次使用時(shí)，需要找正芯軸，或芯軸直徑在加工時(shí)留有余量，安裝在卡盤(pán)上要重新加工一次，才能保證加工精度。使用快換墊圈時(shí)，注意要加緊，避免加工過(guò)程中墊圈甩出。

4 夾具的推廣使用

芯軸的種類(lèi)較多，有圓柱芯軸、小錐度芯軸、漲力芯軸，在實(shí)際生產(chǎn)中用途廣泛，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，解決實(shí)際問(wèn)題。此夾具在實(shí)際使用過(guò)程中此夾具拆裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、省時(shí)，提高了加工效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

本夾具采用錐度定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保證了內(nèi)外圓錐面的同軸度要求，很好地解決了薄壁零件的裝夾問(wèn)題。裝卸工件方便、快捷。如果是批量生產(chǎn)，使用快換墊圈可以縮短裝卸工件的時(shí)間，從而大大提高裝卸效率。并且芯軸夾具制作容易，成本低。