某發(fā)動(dòng)機(jī)油泵轉(zhuǎn)子車削夾具的設(shè)計(jì)

張黎明

（十堰市科技學(xué)校， 湖北 十堰 442701）

引言

十堰市科技學(xué)校校辦工廠加工某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油泵內(nèi)轉(zhuǎn)子零件（如圖1），部分關(guān)鍵尺寸如圖1示，產(chǎn)品外形五角輪廓和五個(gè)孔已做出，材料為粉末冶金，硬度（HBS）為 250，月供 3 000件。

該零件為車削加工，因產(chǎn)量大、精度要求高，結(jié)合我校設(shè)備情況，需制作專用夾具。

圖1 某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油泵內(nèi)轉(zhuǎn)子零件（mm）

1 工藝分析

因外輪廓與Φ20孔有同軸度0.015 mm要求，且小端面與Φ20孔有垂直度0.025 mm要求，精度要求非常高，根據(jù)車削特點(diǎn)，工藝作如下安排：

1）夾持外圓車Φ20孔，以加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則保證同軸度0.015 mm要求；

2）夾持外圓車小端面，以減少裝夾次數(shù)保證垂直度0.025 mm要求；

3）綜合以上兩條，裝夾一次（夾持外圓）可以保證公差要求且可提高生產(chǎn)效率。

2 夾具方案

1）定位與夾緊：考慮有◎0.015 A和⊥0.015 A的要求，圓周方向以外部輪廓定位與夾緊，軸向以左端面定位，能保證240-0.03，同時(shí)用數(shù)控車的刀具偏置功能保證Φ200-0.02；

2）夾具結(jié)構(gòu)方案：根據(jù)定位與夾緊要求，考慮可用夾具有兩種，即方案一采用彈性夾套定位與夾緊外輪廓，方案二采用零件外輪廓與夾具體自鎖定位與夾緊，如圖2所示：

圖2 夾具結(jié)構(gòu)方案

3）結(jié)構(gòu)確定：方案一夾具結(jié)構(gòu)剛性較差，且在夾緊時(shí)有偏離車床主軸中心的可能，同時(shí)生產(chǎn)效率低；方案二具備較好的剛性、夾具制作簡單，夾具精度好保障，且裝夾簡單可靠，因此選擇方案。

3 夾具設(shè)計(jì)與加工

1）基座的設(shè)計(jì)與車床主軸頭錐形配合，有效地保證了同軸與緊固，同時(shí)利用基座錐形配合，可以直接加工基座上與自鎖定位配合的定位孔。

2）自鎖定位角度的確定，鋼與粉末冶金之間的摩擦系數(shù)為0.35～0.55，取0.35，如圖3左示，tanα＜0.35，解 α＜19.3°，考慮裝夾力不能過大，取α=12°，設(shè)計(jì)自鎖結(jié)構(gòu)如圖3右示。

圖3 自鎖定位角度的確定

4 結(jié)論

經(jīng)過近一年的生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率基本保持在98%以上，夾具的設(shè)計(jì)除符合通用原則或理論外，考慮以下經(jīng)驗(yàn)：

1）盡量減少定位與夾緊鏈的長度，本例中夾具的定位只有從車床主軸到基座、基座到定位自鎖盤兩個(gè)環(huán)節(jié)，保證了設(shè)備的精度。

2）5個(gè)自鎖斜面有自動(dòng)對(duì)心功能，保證了定位的準(zhǔn)確。

3）夾具加工簡單，夾具本身精度好保證。