精密螺母的夾具設計與加工分析

許偉君

摘 要：在經濟型數控車床上進行車削加工時，必須定位和夾緊工件，這就是工件的安裝。安裝的正確性會直接影響到加工的精度，安裝過程是否方便和迅速會影響到輔助時間的長短，進而影響到加工效率的高低。因此，工件的安裝對加工的經濟性和質量有著重要的作用。

關鍵詞：螺母；互換性；尺寸鏈；六點定位

中圖分類號：TG75 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0050-02

1 夾具的設計思路

經濟型數控車床的工件安裝方式大體可分為3種：①直接找正安裝。該種方法有較高的定位精度（0.01～0.05 mm），但安裝需要找正的輔助時間長，勞動生產率低。②按劃線找正安裝。該種安裝方法廣泛應用于單件和小批產品的生產，但定位精度較低，一般在0.2～0.5 mm之間。③在夾具中安裝。該種安裝方法在批量生產時可以將生產效率提高好幾倍，同時還可以提高工件的互換性。

2 夾具結構設計

要加工的精密螺母工件如圖1所示。如果將螺母工件直接用單動四爪卡盤來安裝，也就是用上面所述的第一種方法進行直接找正安裝，則需要較長的準備時間進行找正工作。如果在大批量加工中使用第一種方法，顯然會存在準備周期長、加工效率低、加工者的勞動強度大等一系列問題，但如果釆用上述第三種加工方法，在夾具中安裝，這些就會得到很大的改善。

精密螺母的夾具設計圖如圖2所示。該夾具是將螺母工件2沿著導向槽伸進夾具體3，加上緊固螺釘1壓緊，然后加工梯形螺紋。除此之外，為了提高夾具體的加工效率和更快地裝卸工件，還在夾具體的右端面安裝了定位板5，這樣就可以利用定位板5對工件2進行縱向定位。

要使工件在空間處于相對固定不變的位置，就必須限制6個自由度。限制的方法就是用使相當于6個支承點的定位元件與工件定位基準面緊密接觸。

在x，o，y象限內，用3個支承點就可以限制 ， ， 3個自由度；在y，o，z象限內，用2個支承點就可以限制 ， 2個自由度；在x，o，z象限，用1個支承點就可以限制 自由度。

在對工件進行安裝、定位時，定位支承點與工件的定位基準一般都要始終保持緊密的接觸或配合，才能起到限制自由度的作用。兩者一旦脫離，就會造成定位不準確，甚至失去定位作用。另外，用支承點限制工件某一方向的自由度，并不意味著工件失去了在另一方向運動（移動或轉動）的可能性。該夾具在 方向并有外力時就會產生位移，需要通過夾緊機構螺釘1的功能來消除這種位移。

根據以上原理，該夾具以底面B為基準進行定位，限制了3個自由度 ， 和 ；以C面為基準進行定位，限制了2個自由度 ， ；以端面D為基準定位并緊固螺釘1，限制了1個自由度 。

在車削加工時，只需將夾具找正外圓，用三爪自定心卡盤夾緊，然后將螺母放入夾具內，并用緊固螺釘1旋緊，即可進行加工。用這種專用夾具車削工件螺紋，只需一次找正夾具，無需劃線，螺紋孔的位置完全由夾具來決定，從而大大縮短了裝夾的輔助時間，提高了勞動生產率，提高和穩定了工件的加工精度，增強了工件的互換性，減少了工人的勞動強度。

4 結束語

該夾具雖然比較簡單，但通過對工件的裝夾方法對其進行了改變。利用該夾具批量加工螺母工件，能夠充分發揮數控車床加工的優勢，進一步提高數控機床的生產效率，降低勞動強度，尤其在經濟型數控機床上，利用夾具加工工件更能體現它的性能價格比。

參考文獻

[1]王令其，張思弟.數控加工技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2]楊昌義.極限配合與技術測量基礎[M].第3版.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

[3]張展.機械設計通用手冊[M].北京：機械工業出版社，2008.

〔編輯：王霞〕

Abstract： In economic type CNC lathe turning， you must locate and clamp the workpiece， which is the piece of the installation. Installation will directly affect the accuracy of precision machining， the installation process is easy and fast will affect the length of the auxiliary of time， thereby affecting the level of processing efficiency. Therefore， the installation of the workpiece on the economy and quality of processing plays an important role.

Key words： nut； interchangeability； dimension chain； six o'clock position

摘 要：在經濟型數控車床上進行車削加工時，必須定位和夾緊工件，這就是工件的安裝。安裝的正確性會直接影響到加工的精度，安裝過程是否方便和迅速會影響到輔助時間的長短，進而影響到加工效率的高低。因此，工件的安裝對加工的經濟性和質量有著重要的作用。

關鍵詞：螺母；互換性；尺寸鏈；六點定位

中圖分類號：TG75 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0050-02

1 夾具的設計思路

經濟型數控車床的工件安裝方式大體可分為3種：①直接找正安裝。該種方法有較高的定位精度（0.01～0.05 mm），但安裝需要找正的輔助時間長，勞動生產率低。②按劃線找正安裝。該種安裝方法廣泛應用于單件和小批產品的生產，但定位精度較低，一般在0.2～0.5 mm之間。③在夾具中安裝。該種安裝方法在批量生產時可以將生產效率提高好幾倍，同時還可以提高工件的互換性。

2 夾具結構設計

要加工的精密螺母工件如圖1所示。如果將螺母工件直接用單動四爪卡盤來安裝，也就是用上面所述的第一種方法進行直接找正安裝，則需要較長的準備時間進行找正工作。如果在大批量加工中使用第一種方法，顯然會存在準備周期長、加工效率低、加工者的勞動強度大等一系列問題，但如果釆用上述第三種加工方法，在夾具中安裝，這些就會得到很大的改善。

精密螺母的夾具設計圖如圖2所示。該夾具是將螺母工件2沿著導向槽伸進夾具體3，加上緊固螺釘1壓緊，然后加工梯形螺紋。除此之外，為了提高夾具體的加工效率和更快地裝卸工件，還在夾具體的右端面安裝了定位板5，這樣就可以利用定位板5對工件2進行縱向定位。

要使工件在空間處于相對固定不變的位置，就必須限制6個自由度。限制的方法就是用使相當于6個支承點的定位元件與工件定位基準面緊密接觸。

在x，o，y象限內，用3個支承點就可以限制 ， ， 3個自由度；在y，o，z象限內，用2個支承點就可以限制 ， 2個自由度；在x，o，z象限，用1個支承點就可以限制 自由度。

在對工件進行安裝、定位時，定位支承點與工件的定位基準一般都要始終保持緊密的接觸或配合，才能起到限制自由度的作用。兩者一旦脫離，就會造成定位不準確，甚至失去定位作用。另外，用支承點限制工件某一方向的自由度，并不意味著工件失去了在另一方向運動（移動或轉動）的可能性。該夾具在 方向并有外力時就會產生位移，需要通過夾緊機構螺釘1的功能來消除這種位移。

根據以上原理，該夾具以底面B為基準進行定位，限制了3個自由度 ， 和 ；以C面為基準進行定位，限制了2個自由度 ， ；以端面D為基準定位并緊固螺釘1，限制了1個自由度 。

在車削加工時，只需將夾具找正外圓，用三爪自定心卡盤夾緊，然后將螺母放入夾具內，并用緊固螺釘1旋緊，即可進行加工。用這種專用夾具車削工件螺紋，只需一次找正夾具，無需劃線，螺紋孔的位置完全由夾具來決定，從而大大縮短了裝夾的輔助時間，提高了勞動生產率，提高和穩定了工件的加工精度，增強了工件的互換性，減少了工人的勞動強度。

4 結束語

該夾具雖然比較簡單，但通過對工件的裝夾方法對其進行了改變。利用該夾具批量加工螺母工件，能夠充分發揮數控車床加工的優勢，進一步提高數控機床的生產效率，降低勞動強度，尤其在經濟型數控機床上，利用夾具加工工件更能體現它的性能價格比。

參考文獻

[1]王令其，張思弟.數控加工技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2]楊昌義.極限配合與技術測量基礎[M].第3版.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

[3]張展.機械設計通用手冊[M].北京：機械工業出版社，2008.

〔編輯：王霞〕

Abstract： In economic type CNC lathe turning， you must locate and clamp the workpiece， which is the piece of the installation. Installation will directly affect the accuracy of precision machining， the installation process is easy and fast will affect the length of the auxiliary of time， thereby affecting the level of processing efficiency. Therefore， the installation of the workpiece on the economy and quality of processing plays an important role.

Key words： nut； interchangeability； dimension chain； six o'clock position

摘 要：在經濟型數控車床上進行車削加工時，必須定位和夾緊工件，這就是工件的安裝。安裝的正確性會直接影響到加工的精度，安裝過程是否方便和迅速會影響到輔助時間的長短，進而影響到加工效率的高低。因此，工件的安裝對加工的經濟性和質量有著重要的作用。

關鍵詞：螺母；互換性；尺寸鏈；六點定位

中圖分類號：TG75 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0050-02

1 夾具的設計思路

經濟型數控車床的工件安裝方式大體可分為3種：①直接找正安裝。該種方法有較高的定位精度（0.01～0.05 mm），但安裝需要找正的輔助時間長，勞動生產率低。②按劃線找正安裝。該種安裝方法廣泛應用于單件和小批產品的生產，但定位精度較低，一般在0.2～0.5 mm之間。③在夾具中安裝。該種安裝方法在批量生產時可以將生產效率提高好幾倍，同時還可以提高工件的互換性。

2 夾具結構設計

要加工的精密螺母工件如圖1所示。如果將螺母工件直接用單動四爪卡盤來安裝，也就是用上面所述的第一種方法進行直接找正安裝，則需要較長的準備時間進行找正工作。如果在大批量加工中使用第一種方法，顯然會存在準備周期長、加工效率低、加工者的勞動強度大等一系列問題，但如果釆用上述第三種加工方法，在夾具中安裝，這些就會得到很大的改善。

精密螺母的夾具設計圖如圖2所示。該夾具是將螺母工件2沿著導向槽伸進夾具體3，加上緊固螺釘1壓緊，然后加工梯形螺紋。除此之外，為了提高夾具體的加工效率和更快地裝卸工件，還在夾具體的右端面安裝了定位板5，這樣就可以利用定位板5對工件2進行縱向定位。

要使工件在空間處于相對固定不變的位置，就必須限制6個自由度。限制的方法就是用使相當于6個支承點的定位元件與工件定位基準面緊密接觸。

在x，o，y象限內，用3個支承點就可以限制 ， ， 3個自由度；在y，o，z象限內，用2個支承點就可以限制 ， 2個自由度；在x，o，z象限，用1個支承點就可以限制 自由度。

在對工件進行安裝、定位時，定位支承點與工件的定位基準一般都要始終保持緊密的接觸或配合，才能起到限制自由度的作用。兩者一旦脫離，就會造成定位不準確，甚至失去定位作用。另外，用支承點限制工件某一方向的自由度，并不意味著工件失去了在另一方向運動（移動或轉動）的可能性。該夾具在 方向并有外力時就會產生位移，需要通過夾緊機構螺釘1的功能來消除這種位移。

根據以上原理，該夾具以底面B為基準進行定位，限制了3個自由度 ， 和 ；以C面為基準進行定位，限制了2個自由度 ， ；以端面D為基準定位并緊固螺釘1，限制了1個自由度 。

在車削加工時，只需將夾具找正外圓，用三爪自定心卡盤夾緊，然后將螺母放入夾具內，并用緊固螺釘1旋緊，即可進行加工。用這種專用夾具車削工件螺紋，只需一次找正夾具，無需劃線，螺紋孔的位置完全由夾具來決定，從而大大縮短了裝夾的輔助時間，提高了勞動生產率，提高和穩定了工件的加工精度，增強了工件的互換性，減少了工人的勞動強度。

4 結束語

該夾具雖然比較簡單，但通過對工件的裝夾方法對其進行了改變。利用該夾具批量加工螺母工件，能夠充分發揮數控車床加工的優勢，進一步提高數控機床的生產效率，降低勞動強度，尤其在經濟型數控機床上，利用夾具加工工件更能體現它的性能價格比。

參考文獻

[1]王令其，張思弟.數控加工技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2]楊昌義.極限配合與技術測量基礎[M].第3版.北京：中國勞動社會保障出版社，2009.

[3]張展.機械設計通用手冊[M].北京：機械工業出版社，2008.

〔編輯：王霞〕

Abstract： In economic type CNC lathe turning， you must locate and clamp the workpiece， which is the piece of the installation. Installation will directly affect the accuracy of precision machining， the installation process is easy and fast will affect the length of the auxiliary of time， thereby affecting the level of processing efficiency. Therefore， the installation of the workpiece on the economy and quality of processing plays an important role.

Key words： nut； interchangeability； dimension chain； six o'clock position