氣動鏜孔夾具設計

李可+張濤

摘要：根據實際生產應用情況，在減速器設計、加工制造過程中，針對減速器箱體箱蓋鏜孔加工，設計、加工了一級齒輪減速器箱體鏜孔所需的專用夾具，解決了減速器鏜孔工序的裝夾及加工難的問題，收到了較好的效果。

關鍵詞：減速器； 鏜孔夾具； 數控加工

中圖分類號：TG756

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）22014702

1 引言

工裝夾具是工藝裝備的重要組成部分，是工藝過程中最活躍的因素之一，并直接影響產品的質量、生產效率及加工成本。隨著科學技術的不斷進步，數控加工設備已經飛速發展起來，與之相適應的數控機床夾具也在不斷地發展變化。國內數控加工設備已具有相當的規模，數控加工在生產中已占有較大的比重并將繼續擴大，而與之對應的數控機床夾具也越來越受到重視。由于所加工的零件形狀各異，用通用夾具難以裝夾和保證加工質量，因此需根據加工零件設計專用夾具進行加工，以至于充分發揮設備的效能。筆者根據實際生產的情況，在減速器設計、加工制造過程中，設計加工出一級齒輪減速器箱體鏜孔所需的專用夾具，解決了加工難的問題。

2 問題的出現

在實際生產中，由于加工條件所限，沒有鏜床，沒有臥式加工中心，減速器殼體的兩Φ28、Φ42孔不能加工。即使在立式加工中心或數控銑床上也不能用通用夾具裝夾加工。為了能夠順利的完成任務，充分挖掘機床的潛力，還需設計一種專用夾具，在數控銑床上加工減速器殼體中Φ28、Φ42孔。

3 問題的分析與解決

3.1 設計思路

氣動鏜孔夾具就是一個銑床鏜孔專用夾具，安裝在數控鏜銑床的工作臺上，可以較好地加工出所需的零件，獲得效果不錯。這樣不僅減少了手工裝夾時的力度不均勻，定位不精確的不確定因素。還大大減少了加工時的輔助時間，從而提高加工效率，以保證加工任務的按時保質的完成。

根據孔的用途和要求采用合蓋加工保證孔的圓度，采用定尺寸的鏜刀和機床本身定位精度保證兩孔的平行度。

3.2 定位方式設計

由于該零件的加工在進行鏜孔工序前，減速器下底面已經加工完成，并以底部2個Φ8固定孔作為工藝孔用來定位。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。采用一面兩銷的定位方式。兩銷，一個是圓柱銷，另一個是菱形銷（削邊銷），菱形銷的長軸與兩銷的連心線垂直，兩銷的中心距等于殼、蓋的定位銷孔的中心距。綜上所述，采用一面兩銷定位方式，兩銷均選用標準件。

3.3 夾緊機構設計

夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。

3.3.1 夾緊力的方向的確定

①夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。

②夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。

③夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。

3.3.2 夾緊力的作用點的選擇

①夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。

②夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。

③夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。

④夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。

由于選用氣動夾緊，由需要的輸出力換算出氣缸的活塞面積F=n×P×S，公式中F是所需要的輸出力，P是系統壓力，S就是活塞面積了，n是安全系數，一般氣缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5，活塞面積出來了再換算成活塞直徑，一般氣缸使用直徑表示。

659=0.7×0.8×（3.14×r×r）

計算得出直徑，r低于20 mm，故選擇Φ40 mm的缸徑，由此可見，在夾緊情況下本夾具可以安全工作。

根據現場現有條件和實施成本，選用以壓縮空氣為動力源，氣缸為執行機構，通過杠桿機構來實現簡單、快速、有效的夾緊方案。

3.4 操作中應該注意的事項

（1）根據工藝，鏜孔時，箱體、箱蓋應該盒蓋加工。盒蓋時使用大平面加短錐銷定位，螺釘鎖緊。在鎖緊過程中每個螺釘盡量均勻受力，以保證箱體、箱蓋交界處完全接觸。

（2）工件在安裝到夾具上時應注意，箱體底面盡量垂直兩定位銷放入工藝孔，以達到一面兩銷的定位準確。

（3）按下氣動夾緊開關，夾緊工件。在首件裝夾時應調試夾具壓緊塊，以保證在氣缸行程內能夠壓緊工件。

（4）在夾具使用中應定期檢查和維護，保證夾具使用中的安全可靠，延長使用壽命。

4 結論

經過長期實踐，證明所設計夾具能夠較好地保證Φ28、Φ42兩孔加工精度，能夠快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間，明顯提高加工效率。

參考文獻：

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