車床鉆削加工連桿零件小端孔夾具設(shè)計(jì)及應(yīng)用

李銀玉，吳敬

(沈陽工學(xué)院機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院，遼寧沈陽110005)

某汽車零件連桿批量生產(chǎn)。連桿兩端孔尺寸精度和兩孔中心距尺寸精度是加工重點(diǎn)。一般先加工完成大端孔，以大端孔為基準(zhǔn)加工小端孔，保證兩孔中心距尺寸精度。考慮到加工效率和尺寸精度，作者決定采用車床加工零件小端孔，設(shè)計(jì)工裝夾具，將零件小端孔位于車床主軸中心，鉆削刀具固定在車床刀架上，零件轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆孔切削。

1 零件加工分析

圖1 為連桿零件主要尺寸示意圖。材質(zhì)45 鋼，精鍛毛坯。大端孔φ30 mm，小端孔φ15 mm，兩孔中心距尺寸120 mm，孔的尺寸精度和中心距尺寸精度均要求較高。大端孔φ30 mm 先加工完成，然后以大端孔為基準(zhǔn)，加工小端孔φ15 mm，小端孔加工采用鉆→ 鉸兩工步，先用鉆頭鉆小于φ15 mm 孔，留精加工余量，接著用鉸刀鉸完成，達(dá)到尺寸精度。設(shè)計(jì)制造夾具，用夾具定位零件，限制零件位置，由夾具精度保證零件精度。

圖1 零件主要尺寸示意圖

2 夾具設(shè)計(jì)

圖2 為夾具簡圖。夾具組成: 夾具體1，短軸2，快換墊圈4，蝶形螺母5，V 形塊6，鎖緊螺母7，配重塊8。

圖2 車床夾具簡圖

零件安裝在夾具體上，大端孔套在短軸上，過盈配合，零件一側(cè)平面放在夾具體上平面，形成平面短軸定位，實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位。零件小端孔為加工部位，位于車床主軸回轉(zhuǎn)中心，小端外輪廓為定位面，由活動(dòng)V 形塊定位，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)定位，共六點(diǎn)定位。

蝶形螺母和快換墊圈為大端夾緊、V 形塊定位后，由鎖緊螺母鎖緊，頂住零件小端，實(shí)現(xiàn)零件夾緊。

夾具體下面的卡軸為車床卡盤卡夾位置。

夾具體要求強(qiáng)度高，不變形，采用45 鋼鍛件，淬火處理。夾具體上部設(shè)計(jì)凸臺(tái)，與零件大端和小端接觸，可減少加工面，提高接觸精度。

3 刀具設(shè)計(jì)

該零件小端孔加工采用鉆 →鉸方式，設(shè)計(jì)一個(gè)外方內(nèi)圓(2 號(hào)莫氏錐套) 的刀庫，刀庫夾在車床刀架上，鉆頭或鉸刀插入刀庫里鎖緊。利用刀架的自動(dòng)進(jìn)給實(shí)現(xiàn)鉆頭的進(jìn)給切削。

4 安裝使用

(1) 將夾具體安裝在車床卡盤上，找正。

(2) 將零件安裝在夾具體上，擰緊蝶形螺母和V 形塊的鎖緊螺母。

(3) 將鉆頭插入刀架上的刀庫里鎖緊。

(4) 橫向移動(dòng)刀架、找正。鉆頭中心與車床主軸中心重合，試加工確認(rèn)無誤后，刀架橫向移動(dòng)鎖緊，保留軸向移動(dòng)。

(5) 車床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)零件轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架軸向自動(dòng)移動(dòng)，形成鉆削加工。

(6) 鉆孔結(jié)束，換上鉸刀進(jìn)行精鉸加工，實(shí)現(xiàn)尺寸精度。

加工中，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)為400 r/min，刀架進(jìn)給量為0.3 mm/r。

5 結(jié)束語

應(yīng)用夾具定位，保證了定位精度。采用車床加工，實(shí)現(xiàn)零件轉(zhuǎn)動(dòng)、刀具移動(dòng)的加工方法。使用→鉆鉸加工，在一個(gè)工序里完成兩個(gè)工步，既提高了加工效率，又保證了孔的尺寸精度和孔距尺寸精度。實(shí)踐表明: 該設(shè)計(jì)及加工方法是可行的，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了加工成本。該夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，安裝方便，適合批量加工。