箱体类零件车孔专用夹具设计

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尖 角倒 钝 Ｃｌ
差。虽然车床 自带的单动卡盘可以装夹形状不规则
的 大型 工 件 ，但 无 定位 定 心 装 置 ，工 件 安装 时 需逐 个 找 正 ，费 时 费 力 。工 件 重 约 ０ ． ８ ｔ ，车 削 内 孔 时 如 果 仅靠 四 个卡 爪 夹 持 ，高 速 旋转 将 非 常 危 险 ，车 削 １： ６ 锥孔 ￣ Ｄ Ｔ ２ ４ ０×１ ２ 非 标螺 纹 时也 容易 产生振 动 。为 提 高加 工 稳 定 性和 安 全 系数 ，必 须使 用 中心 架 辅 助支 撑 。根 据 工 件 的形 状特 征 ，制 作一 套 专 用
１ ． 夹具结构和 工作原理 夹具 由定位盘 （ 见图２ ）、压紧盘 （ 见图３ ）、
拉 紧螺 栓 三部 分组 成 。定 位盘 通 过 联接 法 兰 安 装在 车 床 主 轴上 ，是夹 具 的 主 体部 件 ，起 着定 位 和 承 载 工件 重 量 的作 用 。 压 紧盘 是夹 具 的 夹 紧部 件 ，用 于 固 定 工 件 并 提 供 支 撑 点 ，两 部 件 的 圆 周 半 径 方 向
的薄弱环节 ，为确保不发生断裂和疲劳破坏 ，应选
用 高 性 能 的３ ５ Ｃｒ Ｍｏ 圆钢加 工 制 作 ，调 质 处理 后 获
定位基 准是 夹具 设计 中首 先要 解决 的 问题 ， 从 零 件 图 可 以看 出 ，工 件 定位 基 准 是 左 侧 底 面
和 １ ６ ０ ａｍ内 孔 ，夹 具 定 位 基 准 是 定 位 盘 端 面 和 ｒ １ ６ ０ ｍｍ台 阶 外 圆 ，两 者 贴 紧 配 合 后 ，采 用 螺 栓 拉 紧 装 置轴 向 固定 ，起 到很 好 的 定 位作 用 。如 何 解 决 中心 架 支 撑 外 圆 ，成为 设 计 的 难 点和 巧 妙 之 处 。 当 时 有 两 种 方 案 ：①加 长 工 件 毛 坯 １ ２ ０ ｍｍ，在 六 面 体上 车 圆一 段 台 阶 作为 架 子 位 外 圆 。 ②临 时 焊接 一
形槽中的半径位 置，即可达到可调 的 目的。
段圆环体作为架子位外 圆。第一种方案材料浪费太 大 ，不值得考虑。临时焊接会破坏材料 内部组织 ， 也不适合批量生 产。工艺人员经过全面考虑 ，在不
改 变 工 件 毛坯 尺 寸 的前 提 下 ，优化 压 紧 盘 的 形状 ， 增 加 一 个 定 位 台 阶孔 和 一 个 台 阶外 圆 ，使 其 在压 紧 工 件 的 同 时 ，也 将 自身 固定在 工件 端 面 上 ，形成 一
如 图１ 所示 ，零件外形为规则的六面长方体 ，
截 面 尺 寸４ ０ ０ ｍｍ ×４ ０ ０ ｍｍ Ｘ １ ０ ０ ０ ｍｍ。平 面 没有
均有４ 条２ ２ ｍｍ宽的ｕ形槽。用于拉紧螺栓的联接 ，
４ 条 螺 栓 预 紧 后 ，能 产 生 很 大 的拉 紧 力 ，并 可 以 实 现 自锁 ，快 速 固定 工 件 在 夹 具 中 的 位 置 。 当 工 件
得很高的综合机械性能。螺纹磨损后 ，要及时更换
螺 栓 、螺 母 ，避 免 出现 脱 扣 、滑 扣 现象 。
根据产 品类型 ，本例中的夹具也可以制作成可
调 模 式 ，应 用 于 形 状相 似 的 箱 体类 零 件 ，当 工件 的 内孔 尺 寸 改变 时 ，可使 用 不 同 尺 寸 的定 位 盘 。 当工 件 的 长 度 尺 寸 改 变 时 ，则 更 换 不 同长 度 的 拉 紧 螺 栓 。 当工 件 的 截 面 尺 寸 改变 时 。调 整 拉 紧 螺 栓 在ｕ
３ ． 夹具误差和 强度计算
夹具 定位盘在 实际加工 中存在一定 的制 造误
差 。 工件 定 位 孔 的加 工 尺 寸 也允 许 有 一 定 的偏 差 ， 两者 具 有 同一 基本 尺 寸 ，属 于 间隙 配 合 。 工件 在 重 力 作用 下 ，必 然产 生 径 向偏 心位 移 ， 由此 推 断 出 夹
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箱体类零件车孔专用夹具设计
德州 联合石油机械 有 限公 司 （ 山东 ２ ５ ３ ０ ３ ４ ） 骆亚敏 侯 祖刚
箱 体类 零 件 是 大 型机 械 的 基 础部 件 ，主要 由平 面 和 各 种 用途 的 内孔 组 成 。数 控 车 床加 工面 广 ，适 应 性 强 ，在 内孔 加 工 中有 着 不可 替 代 的优 势 。 本文 以箱体类零件泵头￣ Ｈ Ｃ ＫＡ６ １ ８ ５ 数 控 车 床 为 例 ，介 绍车 孔 专 用夹 具 的设 计 与 制 作 ，实 践 中积 累 了一些 经验 ，供大 家 参 考 。
的 车床 夹 具 。一 是 增加 定 位 基 准 ，省 去 安装 找 正 的
图２ 定位盘
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时 间 ；二 是 增加 一 段 台 阶外 圆 ，作 为 中心架 的 支 撑
点。
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底面与定位盘端面的摩擦力足够大时 ，夹具就能够
带 动 工 件 同 步转 动 ，承 受 车 削时 的 工 作 载荷 与切 削
力。
时效 ，消 除 残 余 内应 力 。拉 紧螺 栓 、 螺母 作 为 夹具
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图３ 压 紧盘
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６ ． ３／
特 殊 的 技 术 要 求 ，关 键 是 内 孔 的 加 工 。 孔 内有 锥 面 、 圆弧 、螺 纹 等 特殊 表 面 ，相 互 之 间 有着 严 格 的 位 置要 求 。数 控 车 床 可以 在 一次 装 夹 中 完成 内孔 工 序 的全 部 内 容 ，最 大 限度 地 保证 尺 寸 精 度和 位 置 公