一種臺階軸式快速裝夾定位車床夾具的設計探討
2020-5-19 來源：中國人民解放軍駐 貴州航太精密制造 作者：聶省偉 秦元毅
摘要：針對已往臺階軸裝夾定位車床夾具工裝的不足之處，從結構型式、原材料的選擇及熱處理控制、加工控制、與機床的連接方式、零件的裝夾幾方面加以設計改進 , 有效地解決了生產中的實際問題 , 設計了一套更加優越的簡易、適用快速定位的工裝，具有高可靠、高精度、高質量的優點。
關鍵詞：航空液壓系統；臺階軸；裝夾定位；車床夾具；工裝
在航空液壓系統中，有很多如圖 1 帶安裝盤的管路零件。它與基體一般采用銷釘及螺釘相結合的方式連接在一起。裝配時將密封圈裝入密封槽內，然后用螺釘及銷釘連接在基體上，實現密封和連接作用。2-φ5.5 的定位銷孔及 2-φ6.5 的安裝孔與基準 A 的位置度為 0.05。由于其位置及尺寸精度較高，其工裝的設計及加工就非常關鍵。本文涉及一種高可靠、高精度、高質量的簡易工裝的設計探討。
1 、以往常用工裝分析
以往最常見的夾具，采用更換車床主軸上的連接盤及三爪卡盤，重新制作花盤，花盤與主軸連接后，然后將另外設計的車夾具通過過盈配合及螺栓連接的型式裝在花盤上。該方案的缺點是：
（1）制作周期長。（2）反復拆卸、安裝主軸連接盤，會降低主軸及連接盤的尺寸精度，影響后續常規軸類零件的加工精度。（3）因機床型號不同，主軸及連接盤的接口型式及尺寸會不同，導致花盤的結構尺寸及型式也會不同。因此，如何克服以上夾具存在的缺點，實現在車床上快速裝夾、定位，并能通過常規連接方式快速連接在不同的機床上，實現互換性，從而提高生產效率，這是此類管接頭生產必須首先解決的難題。
2、 一種新型結構
本文主要解決的技術問題是：設計一種互換性強，制造周期短，且能在數控車床上快速裝夾、定位，提高加工質量及生產效率的臺階軸式車夾具。
3、 實現方式及原理
3.1 結構型式
該發明采用采用臺階軸結構型式，用定位銷及螺釘連接安裝形式。
3.2 原材料的選擇及熱處理控制
為了保證該車夾具的可靠性，對裝置中關鍵零件的原材料及所要達到的各項性能指標，均作出了具體的要求。主體 5 采用 Cr12MoV，熱處理達到 56-60HRC;
3.3 加工控制
在數控車床上完成 C、D 兩處外圓加工，在加工中保證其同軸度控制在 0.02mm 以內；在加工中心上完成定位銷孔 4 及螺釘孔 1 的加工，保證 L 及 L1 的尺寸及位置精度。
3.4 與機床的連接方式
通過三爪卡盤直接夾持 D 部位，實現不同型號機床均能快速裝夾。
3.5 零件的裝夾
使用時，將零件上的孔插入定位銷 4 上，然后通過內六角螺釘 1 及墊圈 2 將零件 3 夾緊。
圖示說明：1- 內六角螺釘 2- 墊圈 3- 工件 4- 定位銷 5- 主體
4、 優點
（1）工裝制造及加工周期短，采用數車及加工中心加工，能保證各尺寸及位置精度，結構緊湊。
（2）產品加工質量可靠，生產效率大大提高。
（3）能在不同類型機床上裝夾而不需增加其它裝置，互換性強。
5、 小結
經試制驗證，設計方案可行，達到預期目的。
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