罩類零件數控車削外形夾具的機構設計及方法探討

崔 軍 楊興隆

（山西淮海工業集團有限公司 一分廠，長治 046012）

隨著我國機械加工行業的快速發展，零件加工越來越受到重視。錐形罩類薄壁零件在機械加工行業內是一種常見的產品，在產品設計定型后，大批量的產品通常采用旋壓成型。

傳統工藝是根據產品圖紙設計旋壓模具，一整套模具從設計到加工生產周期長，制造成本高，試模開模準備煩瑣，產品一旦變更必須重新設計制造凸凹模，浪費大量的模具費用。急需產品在制備時間上極具挑戰，特別是產品初期，設計人員急需驗證產品性能時，模具的方法不能滿足設計人員的需求，這就需要一種快速、簡單、可靠的工藝裝備，本文設計了一種加工錐形罩類零件的數控車床工藝裝備，為相關工藝發展提供幫助。

1 加工錐形罩類零件的數控車床裝置機構設計

本裝置主要解決產品在設計定型試制階段零件樣品的夾具設計問題。與旋壓成型相比，其周期和費用較少、結構簡單、定位精度高、裝夾方便、生產效率高，能夠根據設計尺寸的變化快速加工樣品，反饋給設計人員，滿足設計要求。

本裝置的技術方案是：螺紋壓緊式錐度心軸夾具本體。夾具定位面的錐度與零件錐度取值一致，符合最大實體原則。夾緊元件含有內、外螺紋。裝夾零件時，將車削好的半成品內錐面與夾具體內錐面緊密貼合，半成品外錐面與夾具體外錐面緊密貼合，通過旋緊螺紋壓緊半成品，使半成品與內外兩測錐面充分接觸，達到車削剩余錐度的目的，如圖1所示。

圖1 錐形罩類零件半成品與夾具體

本裝置采用錐度定位原理，可傳遞較大的轉矩，經多次裝卸，仍能保證精確的定心作用。圓錐面配合同軸度做到無間隙配合，增強工藝系統的剛性，避免零件壁薄產生的震動，使得成品的表面質量得以改善。螺紋旋合壓緊方式結構簡單、壓緊可靠、制造方便以及裝卸便捷，使產品的加工效率提高。

2 數控車床工藝裝備的使用方法

數控車床加工如圖2所示，錐形罩類零件存在的主要難點是零件薄壁且呈錐形，車削加工零件外形時無法直接使用常規三爪定位，需要利用輔助夾具來完成。

圖2 錐形罩類零件半成品、成品示意圖

圖1 、圖2所示內錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的內錐面共面，內錐度夾具體的大端直徑與錐形罩類零件半成品的大端直徑尺寸接近，使得內錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的內錐面充分接觸。

外錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的外錐面共面，外錐度夾具體的大端直徑與錐形罩類零件半成品的大端直徑尺寸接近，使得外錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品5的外錐面充分接觸，內錐度夾具體的讓位端面與錐形罩類零件半成品的大端端面呈分離狀。

為了避免批量加工錐形罩類零件半成品時，錐度大端直徑尺寸不一致造成的過定位現象，內錐度夾具體的讓位圓柱面應在軸向設計足夠的讓位尺寸。圖1、圖2所示內錐度夾具體的待鎖緊螺紋與外錐度夾具體的鎖緊螺紋呈旋緊狀。圖1所示錐形罩類零件半成品的右端圓柱直徑小于夾具體的錐度小端直徑，以保證外錐度夾具體的錐度小端能夠順利通過錐形罩類零件半成品與內錐度夾具體旋緊。

3 車削錐形罩類零件的步驟

3.1 車削錐形罩

車削錐形罩類零件的圓柱毛坯如圖2所示，保證錐形罩類零件半成品的右端圓柱直徑小于外錐度夾具體的小端直徑尺寸。

3.2 找定位

打開三爪卡盤，卸下錐形罩類零件，用數控車床的軟爪夾持內錐度夾具體的徑向定位面。

3.3 找共面

軟爪端面與內錐度夾具體的軸向定位面共面，將內錐度夾具體的錐面與錐形罩類零件半成品的內錐面共面，旋緊外錐度夾具體，將錐形罩類零件半成品的外錐面與外錐度夾具體的錐面共面。

3.4 車削成型

車削錐形罩類零件的半成品如圖2所示。

4 結語

本文設計的裝置與旋壓成型裝置相比節約了周期和費用，能及時根據設計尺寸調整，快速加工成樣品，為設計和制造提供了便捷，高效完成了本次設計的目的，為罩類零件數控車削外形夾具的機構設計提供借鑒。