法蘭類零件的車削加工與夾具設計

■ 陜西凌云電器集團有限公司 （寶雞 721006） 妙宏科 唐勝勇

1. 提出問題

在電子通信領域，小尺寸法蘭類零件的應用比較廣泛。某法蘭類零件結構如圖1所示。

法蘭類零件主要由方形底座和回轉體的外圓、內孔及外螺紋構成。采用普通機床加工，常規的工藝方法是將毛坯料按方形底座尺寸及總高度尺寸銑削成長方體，再在長方體端面中心鉆1個比零件最小內孔略小的孔（見圖2）。以孔定位，頂尖頂持車削完成所有外圓及外螺紋，然后采用特殊結構的軟爪夾持，車削不同尺寸的內孔。采用這種方法，不僅零件裝夾次數多，而且當零件沒有合適的夾持外圓時，就必須夾持外螺紋，容易造成外螺紋變形。

圖1 法蘭類零件

圖2 零件車前毛坯

針對車削加工過程裝夾次數多、易損壞外螺紋的問題。考慮優化車削工藝過程，設計制作車床夾具，1次裝夾，通過切換夾緊方式，在保證被加工零件的裝夾位置不變的情況下，分別完成所有外圓、外螺紋和內孔的加工。

2. 車床夾具的設計制作

根據確定的設計方案，設計制作出如圖3所示的車床夾具。其中夾具體與心軸組合完成法蘭零件的外圓、外螺紋加工，夾具體與壓蓋組合完成法蘭零件的內孔加工。

3. 車床夾具的使用

圖3 車床夾具

在車削加工法蘭零件時，先將夾具體裝夾在三爪自定心卡盤上找正，法蘭零件底面貼在夾具體端面、側面緊貼防轉銷，然后，將心軸通過法蘭零件毛坯中心的孔插入夾具體中心的孔內（注意：法蘭零件毛坯中心的孔、夾具體中心的孔與心軸的配合間隙在0.03mm范圍內，心軸插入夾具體中心孔內長度在20mm以上）。尾座頂尖頂持心軸端面頂尖孔，夾緊法蘭零件毛坯，進行法蘭零件的外圓、外螺紋車削加工。使用原理如圖4所示。

完成法蘭零件的外圓、外螺紋加工后，松持尾座頂尖，套上壓蓋，壓蓋在夾具體上旋合，直至壓緊法蘭零件的底座上平面，再拔出心軸，進行法蘭零件的內孔加工。使用原理如圖5所示。

4. 使用效果

通過生產使用證實，該夾具不僅使用方便，而且生產效率顯著提高，操作者的勞動強度明顯減輕。同時，也徹底解決了法蘭類零件車削加工過程中損壞外螺紋的問題。

圖4 車外圓使用狀態

圖5 車內孔使用狀態

［1］王光斗，王春福.機床夾具設計手冊［M］.上海：上海科學技術出版社，2000.