外偏心環(huán)精磨用裝夾輔具設(shè)計(jì)

某國(guó)內(nèi)首臺(tái)精密軋鋼機(jī)一根支撐輥上裝有7個(gè)外偏心環(huán)，主要用于板帶軋制過(guò)程中輥系的微調(diào)，故不僅對(duì)外偏心環(huán)的尺寸公差和形位公差要求特別嚴(yán)格，還要求其必須要有很好的一致性。但是外偏心環(huán)屬于薄壁件，且四周分布多個(gè)通孔（見圖1），這就導(dǎo)致外偏心環(huán)在加工過(guò)程中很容易發(fā)生變形并降低了生產(chǎn)效率。

1 專用工裝的設(shè)計(jì)

1.1 固定底座的設(shè)計(jì)

此專用工裝用于立磨加工外偏心環(huán)的內(nèi)孔和外圓，為方便圈中心找正，固定底座外形采用圓形結(jié)構(gòu)（見圖2）。可滑動(dòng)工作臺(tái)與固定底座之間采用槽、鍵配合方式，通過(guò)安裝在固定底座兩側(cè)的頂絲調(diào)節(jié)可滑動(dòng)工作臺(tái)與固定底座的相對(duì)位置，待位置確定后，通過(guò)側(cè)面的兩個(gè)頂絲和頂面的四個(gè)螺絲將可滑動(dòng)工作臺(tái)固定即可。

為保證可滑動(dòng)工作臺(tái)與固定底座的相對(duì)位置，不僅需要嚴(yán)格要求固定底座上鍵槽的尺寸公差，更要保證鍵槽的形位公差。為降低固定底座鍵槽的加工難度，在鍵槽四個(gè)角處還需加工出空刀。由于外偏心環(huán)的偏心量是1.02mm，故可滑動(dòng)工作臺(tái)在固定底座上的設(shè)計(jì)行程為1.02mm，可滑動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極限位置對(duì)應(yīng)的便是內(nèi)孔和外圓的中心。

1.2 可滑動(dòng)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)

可滑動(dòng)工作臺(tái)利用底端的鍵與固定底座配合，同時(shí)在相應(yīng)位置加工有兩處銷孔，通過(guò)安裝圓柱銷和菱形銷確定工件的相位。為保證工件不變形，且相位準(zhǔn)確，固定底座的頂端和兩個(gè)銷孔的尺寸、形位公差尤為重要。為保證工件偏心量的準(zhǔn)確性，與固定底座相配合的可滑動(dòng)工作臺(tái)底端的鍵的尺寸公差和形位公差也特別重要，專用工裝裝配后鍵與鍵槽的配合間隙不能太大，太大則失去了定位準(zhǔn)確性，但是也不能太小，太小則會(huì)出現(xiàn)研傷，不但會(huì)降低專用工裝的壽命，也會(huì)降低定位的準(zhǔn)確性。根據(jù)工裝設(shè)計(jì)原則，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際最終設(shè)計(jì)出可滑動(dòng)工作臺(tái)（見圖3）。

1.3 定位銷的設(shè)計(jì)

由于不能保證上序來(lái)每個(gè)外偏心環(huán)的2-Φ8±0.05mm定位銷孔形位公差完全一致，故如果采用兩長(zhǎng)銷定位必然會(huì)存在過(guò)定位，因?yàn)橥馄沫h(huán)是薄壁件，容易變形，因此過(guò)定位雖然可以提高工件的位置精度，但是卻不能保證工件加工后的形位公差，為避免過(guò)定位，采用一面兩短銷——圓柱銷和菱形銷的定位方法[2]。根據(jù)計(jì)算結(jié)果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最終設(shè)計(jì)出圓柱銷和菱形銷（見圖4）。

2 專用工裝的優(yōu)勢(shì)

（1）保證工件的加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確的選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還要進(jìn)行定位誤差的分析。專用工裝采用一面兩短銷——圓柱銷和棱形銷的定位原理，以上一序的加工基準(zhǔn)面和銷孔定位，既保證了工件的完全定位又避免了因過(guò)定位造成的工件變形，同時(shí)消除了因人為找正帶來(lái)的誤差，提高了工件尺寸的一致性。（2）提高生產(chǎn)效率，降低成本。專用工裝最大的優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)快速高效的找正工件，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。（3）操作性能好。專用工裝對(duì)操作者的技術(shù)素養(yǎng)要求極低，操作方便、省力、安全可靠。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)外偏心環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和本序加工內(nèi)容，采用孔槽結(jié)合定位原理，設(shè)計(jì)出的立式磨床專用內(nèi)孔、外圓磨削工裝已在生產(chǎn)中得到很好應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用表明，該專用工裝精度穩(wěn)定，滿足了外偏心環(huán)尺寸公差和形位公差的要求，提高了工件尺寸的一致性；使用該專用工裝大大減少了加工工件所需的輔助時(shí)間，有效地提高了零件的加工效率，降低了成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李贊，宋慧軍，王瑋，等.組合夾具的研究與應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，01：105.

[2]陳立德.工裝設(shè)計(jì)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1999：7-47.