宋國品 呂陽峰 雷俊玲 王子煜

摘要：撥盤是撥動(dòng)零件回轉(zhuǎn)的一種常用輔具，在車、銑、磨削等加工中應(yīng)用廣泛。一般用作雙頂尖頂住工件兩端中心孔，撥盤驅(qū)動(dòng)工件回轉(zhuǎn)已達(dá)到切削工件的目的。

關(guān)鍵詞：磨削加工；夾頭；撥盤

1.零件磨削加工工藝性分析

以圖1所示零件，要對(duì)軸頸Ф76.154±0.02和Ф120.65+1.520的右端面進(jìn)行磨削加工，加工方式為用雙頂尖頂住零件，驅(qū)動(dòng)零件回轉(zhuǎn)來磨削。若使用常規(guī)雞心夾具撥盤進(jìn)行驅(qū)動(dòng)磨削時(shí)，存在以下三個(gè)問題

1.1.不好裝夾：遵照雞心夾頭的選用原則，該零件裝夾外圓尺寸Ф120.65mm

所選用的雞心夾所能加持的最小線尺寸應(yīng)為20mm，而該零件的裝夾外圓線尺寸僅有9.65mm，加緊力不足，不能滿足裝夾要求，所以不好或是不能進(jìn)行裝夾。

1.2.不好磨削：即便可以使用常規(guī)撥盤雞心夾頭進(jìn)行裝夾，由于Ф120.65+1.520

的右端面需要靠磨加工，常規(guī)撥盤雞心夾頭會(huì)使其發(fā)生干涉，要想全部加工完，加工過程中必須先磨完一段，再調(diào)頭裝夾，加工剩下的一段軸頸。然而同一段軸頸分兩次加工，難免會(huì)留有接刀痕，對(duì)外觀質(zhì)量造成一定的影響。

1.3.不好測(cè)量：即便對(duì)一般夾頭進(jìn)行改制，使其可以裝夾進(jìn)行加工，暫不考

慮夾緊力是否足夠，但由于裝夾后零件的整個(gè)外圓與夾頭相接觸，加工完畢后無法在設(shè)備上直接對(duì)外圓Ф120.65的線尺寸9.65±0.5進(jìn)行測(cè)量，需將夾頭拆下或?qū)⒘慵脑O(shè)備上取下，放在檢驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)量，若測(cè)量不合格，需二次裝夾再磨削，造成人力和時(shí)間上的浪費(fèi)。

綜合以上各種因素的影響，常規(guī)雞心夾頭不可用，需設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，裝夾方便又能滿足加工需求的撥盤。

2.工裝設(shè)計(jì)思路及示意圖如下

由上述分析可知，該零件小頭外徑需要磨削，大頭端面需要靠磨加工。并且必須在同一次裝夾中完成。所以所設(shè)計(jì)撥盤必須對(duì)加工無干涉且夾緊力足夠，方便測(cè)量。而對(duì)零件外形分析，能用來裝夾的位置只有Ф120.65的外圓部分。但由于此外圓部分線尺寸方向較短，若要夾緊力足夠，只能設(shè)計(jì)夾具使其接觸面積增大，以保證有足夠的夾緊力。具體設(shè)計(jì)分析如下：

2.1.滿足裝夾要求：可以裝夾的部位選擇為Ф120.65的外圓部分，該外圓部

分線尺寸為9.65mm，右端面需要靠磨，因此為了防止加工中發(fā)生干涉，所設(shè)計(jì)撥盤裝夾線尺寸必須小于9.65mm。最終為滿足裝夾需求，確定裝夾線尺寸為8mm。

2.2.足夠的夾緊力：確定了撥盤裝夾位置及裝夾距離之后，為了保證能在如此短的裝夾距離上擁有足夠的夾緊力，設(shè)計(jì)中考慮增加接觸面積來保證這一點(diǎn)。夾具在設(shè)計(jì)過程中采用瓦形壓板，極大的增加了裝夾表面積。瓦形壓板通過螺栓與襯環(huán)連接，襯環(huán)在一端外圓處設(shè)計(jì)了尺寸為3mm的臺(tái)階，和半徑為R3的圓角。當(dāng)瓦形壓板受到螺栓的擠壓力后，利用杠桿原理呈傾斜狀以線面接觸支撐瓦形壓板，使撥盤與零件間有足夠的抱緊壓力（見圖2），主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)螺栓頭，帶動(dòng)零件旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工。

2.3.易磨削：此結(jié)構(gòu)的零件使用該撥盤裝置，不需要調(diào)頭兩次裝夾，只需一次性裝夾即可完成Ф76.154±0.02軸頸及Ф120.65外圓右端面的所有磨削加工，不僅降低人工成本，節(jié)約二次裝夾時(shí)間，最大的特點(diǎn)是一次磨削成型，避免由于二次裝夾磨削而產(chǎn)生的接刀痕，從而提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。

2.4.好測(cè)量：實(shí)際生產(chǎn)中，一般要求加工完成后要在機(jī)床上進(jìn)行測(cè)量確認(rèn)，所以設(shè)計(jì)的該撥盤必須能在機(jī)床上方便對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量。因此，該撥盤瓦形壓板設(shè)計(jì)成直徑相等的兩個(gè)半圓，且壓緊零件時(shí)兩個(gè)瓦形壓板間有20mm的開口，磨削完成后，可以通過此處的開口對(duì)線尺寸9.65±0.5直接進(jìn)行測(cè)量。不用把零件進(jìn)行拆卸后再進(jìn)行檢測(cè)，使用方便。

3.使用效果

我們采用此撥盤進(jìn)行加工后，使該零件的磨削工藝從無法加工，到裝夾便捷，一次裝夾加工成形。經(jīng)檢查，無論是在加工精度、形位公差還是表面質(zhì)量均能得到很好的保證。并且在加工完成后，無需卸下，可直接在設(shè)備上可進(jìn)行測(cè)量，得到車間及質(zhì)檢部門的一致好評(píng)。

該撥盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)成本低、容易加工，使用方便適合在批量生產(chǎn)中使用。

4.延伸意義

通過設(shè)計(jì)該撥盤對(duì)此零件的成功加工，我們總結(jié)發(fā)現(xiàn)，對(duì)這種需要雙頂尖頂住，驅(qū)動(dòng)零件回轉(zhuǎn)來加工，但撥盤裝夾距離又較短的零件，均可采用此種撥盤的設(shè)計(jì)思路。通過開口的瓦形壓板壓住零件，增加接觸表面積，補(bǔ)償裝夾線尺寸不足引起的夾緊力不足的問題。襯環(huán)設(shè)計(jì)運(yùn)用杠桿原理，設(shè)計(jì)一臺(tái)階作為支點(diǎn)，壓緊螺栓為作用點(diǎn)，安全可靠且有足夠的壓緊力。

該撥盤的設(shè)計(jì)思路具有一定的推廣價(jià)值，在一些需要用兩端中心孔來定位加工的零件，特別是一些桿類零件的車削、銑削、磨削等，裝夾距離較短，難以用常規(guī)撥盤進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，均可采用此思路來設(shè)計(jì)類似撥盤，具有很好的推廣意義。