角位移上安裝板夾具設計

宋奇 王艷

摘要：本文主要介紹在某零件的加工過程中，通過設計合理的夾具，保證零件的加工質量，經過生產實踐證明，科學的工藝路線，合理的工裝夾具設計，能極大地提高零件的加工質量，減小加工報廢率，達到零件圖紙的尺寸要求，保障零件在產品中的使用性能。

關鍵詞：圓柱銷；菱形銷；鉆模；定位；夾緊；基準

引言：

在生產制造過程中，夾具的設計直接影響到零件的加工質量。合理的工裝夾具的設計不僅能保證零件的質量，還能夠給加工者帶來方便，提高加工效率。

以我所生產的某型號傳感器中的零件安裝板為實例，該零件在以往的加工中，曾經出現過批量報廢。而且加工質量較差。表面粗糙度很難達到圖紙要求。通過分析，這與夾具的磨損和設計不合理有著較大的關系。并且夾具在定位過程中出現過定位現象。

一.零件的加工工藝性分析及工藝路線的制定：

該零件圖如下：

1.零件的要求及工藝性分析：

該零件的形狀并不復雜，圖紙有要求較高的地方只有兩點，

1）左端面有較高的粗糙度要求；

2）寬10的通槽尺寸要求嚴格；

零件的材料為不銹鋼1Cr18Ni9Ti，切削性能差。

通過對零件的結構和工藝性分析，設計加工路線為：車工——鉗工——銑工——鉗工。考慮到該零件的生產批量較大，需要設計鉆模加工2—Φ2.8孔。為保證寬10通槽的加工尺寸及方便銑工的加工，設計專用銑工夾具。為保證鉆模和夾具使用，在車工工序中需要對零件的外圓Φ21及厚度3 提高加工精度等級，還要有平行度的要求。在加工通槽時需要2—Φ2.8孔定位，因此2—Φ4.5沉孔需要最后加工。

二.鉆模的設計及原理

鉆模通過零件Φ21外圓定位，加工時零件放入鉆模體Φ21 孔中，要求該孔在加工時必須清根。將鉆模體和零件一起裝入鉆模座中，通過螺紋連接對零件壓緊。鉆模座中的環形槽為容屑槽，鉆模體中的Φ1.5孔方便將零件從鉆模中取出。鉆模體和鉆模座外圓分別滾花處理，方便操作。為了保證定位的準確，在車工工序中，將零件Φ21外圓加工為Φ21 。

三.銑工專用夾具的設計及原理

夾具的裝配圖如下：

該夾具屬于一面雙銷定位方式。通過零件的一個面，一個圓柱銷和一個菱形銷實現定位。將壓塊安裝到夾具體上，螺釘緊固。圓柱銷和菱形銷分別壓入夾具體中2—Φ2.8孔中。夾具體加工兩處臺階，采用壓板固定在工作臺上。兩處寬6槽的作用為方便零件的裝卸。加工時將零件放在夾具體上，通過兩個銷子定位，然后將兩個壓板通過螺栓與夾具體連接，對零件進行夾緊。

1.確定兩定位銷的中心距。兩定位銷的中心距的基本尺寸應等于工件兩定位孔中心距的平均尺寸，其一般公差為（0.2～0.3）Δld，兩孔的孔間距為15.5±0.1，故取銷間距為15.5±0.04。

2.確定圓柱銷直徑D1。圓柱銷直徑的基本尺寸應等于與之配合的工件孔的最小極限尺寸，其公差帶一般取g6或h7，故圓柱銷的直徑為Φ2.8

3.確定菱形銷的尺寸b，由夾具手冊查得b=4mm

4.確定菱形銷的直徑D2。a=（0.1+0.04）mm=0.14mm，b=4mm，D2=Φ2.8 ，

所以X2min=2ab/D2min=（2×0.14×4）/2.802=0.04，菱形銷的最大直徑dmax=2.802-0.04=2.78mm，其公差等級一般取IT6或IT7。IT7=0.01。故菱形銷的直徑應為Φ2.8 。

四.誤差分析

鉆模的定位基面為鉆模體的圓孔面和底面，限位基面為零件的圓柱面及端面，存在基準位移誤差，ΔY=δd+δd+XMIN=0.046+0.033+0=0.079。鉆模的定位基準和工藝基準重合。ΔB=0，所有該鉆模的定位誤差為ΔD=ΔY+ΔB=ΔY=0.079。

銑工專用夾具采用的是一面雙銷定位，對于尺寸10 的方向與兩定位孔連心線平行，其基準位移誤差ΔY=0.034+0.016=0.05。定位基準與工藝基準互相重合，因此ΔB=0。

尺寸1.4 的定位誤差，由于定位基準與工藝基準不重合，ΔB=δs，零件在車工工序中將尺寸3 加工為3 ，ΔB=0.10-0.06=0.04，基準位移誤差ΔY=0。

通過以上定位誤差的分析，鉆模與銑工夾具均能達到零件圖紙的尺寸要求。

五.結束語

通過對一次批量為100件的零件的加工，經檢驗零件為出現超差。該零件在加工工程中的尺寸完全都是依靠夾具來保證，不僅符合了零件圖紙的要求，還為工人的加工帶來了方便。極大的提高了加工效率。

（西安遠方航空技術發展有限公司）