魏林

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125005）

0 引 言

圖1 所示Y 型接頭通常是由鏜床加工完成的零件，由于鏜床切削速度慢、鏜削螺紋時(shí)精度難以保證等原因，難以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。為此筆者通過(guò)在車(chē)床上設(shè)計(jì)了一種實(shí)用的夾具，順利地解決了“本體”無(wú)法在車(chē)床上直接裝夾的難題，完成了Y 型接頭的加工任務(wù)，滿足了產(chǎn)品質(zhì)量要求。

圖1 Y 型接頭零件圖

1 Y 型接頭零件的機(jī)械加工難點(diǎn)分析

1）材料難加工。船用產(chǎn)品液壓管件上的連接部件，需要具有防腐蝕的能力，Y 型接頭所選用的材料為1Cr17Ni2 的不銹鋼，屬奧氏體不銹鋼，這種鋼材的機(jī)加工切削性能很差，對(duì)加工硬化非常敏感，該材料的塑性好、韌性高，但切削時(shí)易粘刀，易加工硬化，刀具非常易磨損，機(jī)加工難度大，難以保證機(jī)加工后的表面粗糙度。

2）Y 型接頭的外形特殊難裝夾。車(chē)削加工時(shí)工件旋轉(zhuǎn)，刀具不動(dòng)，可以獲得較高的切削速度，硬質(zhì)合金刀具（特別是選用機(jī)夾刀具）能夠有效地克服1Cr17Ni2 材料在機(jī)加工時(shí)產(chǎn)生的冷作硬化現(xiàn)象。車(chē)削加工各種螺紋的質(zhì)量好，車(chē)床加工螺紋時(shí)掛輪調(diào)整非常方便，也便于對(duì)刀和用環(huán)規(guī)等量具檢驗(yàn)螺紋加工后的質(zhì)量，更主要的是鉆深孔時(shí)，加工速度和加工質(zhì)量都有所提高。但是由于Y 型接頭的前端兩個(gè)通口夾角是80°，與另一個(gè)通口的夾角是140°，用四爪卡爪直接裝夾時(shí)，夾持前兩個(gè)通口時(shí)能加工下端的通口，但當(dāng)下端通口加工完成后，直接用四爪卡盤(pán)裝夾工件卻無(wú)法使上端其中的一個(gè)三通口處于車(chē)床卡盤(pán)中心并且與卡盤(pán)垂直的位置。因此，當(dāng)采用車(chē)床加工該零件時(shí)，存在著不能直接裝夾的問(wèn)題。

2 設(shè)計(jì)車(chē)床夾持Y 型接頭的專用夾具

首先對(duì)其下端的這一個(gè)通口，確定可以用車(chē)床直接加工，其方法是，用四爪卡盤(pán)夾住毛坯的上端（該毛坯采用的是自由鍛方法鍛造的一個(gè)260 mm×100 mm×60 mm的長(zhǎng)方體），然后車(chē)削下端各部尺寸成品，而上面這兩個(gè)通口如何在車(chē)床上進(jìn)行裝夾就是本次設(shè)計(jì)專用夾具要解決的問(wèn)題。車(chē)床加工要具備的條件是零件的軸心必須與車(chē)床主軸（卡盤(pán)）中心重合，其外圓和內(nèi)孔才能被車(chē)床加工成品，這是此次夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

1）選擇定位基準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)“本體”零件形狀的分析，該三通有3 個(gè)圓心在同一平面上，而且Y 型接頭下端的一個(gè)通口可以不用夾具直接在車(chē)床上加工，可以利用這一點(diǎn)，此外在加工下端通口時(shí)，只需保證M39×2 的內(nèi)螺紋和端面加工質(zhì)量，確保M39×2 的內(nèi)螺紋的螺紋精度并且和端面垂直，就可以利用其作為夾具的定位基準(zhǔn)，再利用夾具來(lái)解決另外兩個(gè)通口的裝夾問(wèn)題。

2）提出設(shè)計(jì)車(chē)削加工Y 型接頭的基本思路。用車(chē)床卡盤(pán)無(wú)法直接裝夾Y 型接頭進(jìn)行車(chē)削加工，如果把該零件固定在一個(gè)夾具上，然后再用車(chē)床的四爪卡盤(pán)夾持這個(gè)夾頭，就能完成加工任務(wù)。為此，可用一個(gè)彎板型式的夾具，將零件固定在彎板上，再將彎板裝夾在C630 車(chē)床的四爪卡盤(pán)上，在適當(dāng)調(diào)整卡盤(pán)位置，即能解決“本體”的裝夾問(wèn)題。

3）夾具設(shè)計(jì)方法。將Y 型接頭上端的兩個(gè)通口靠在彎板側(cè)邊上，使其一個(gè)通口與底邊垂直，而且基本上處于彎板的中心位置，然后將其下端的通口位置向彎板底邊引線，至合適位置，參照此位置，將線過(guò)渡到彎板內(nèi)側(cè)，在底板上劃一條40°的線，貼著側(cè)邊從底加工面的上面和下面各加工出φ55 mm 的同心孔，中間壁厚留25 mm，并加工出φ30+0.010的孔，加工這些孔的作用，是在彎板底部準(zhǔn)備安裝定位銷軸，用于聯(lián)接Y 型接頭的下端面，達(dá)到固定零件的目的。

定位銷軸的設(shè)計(jì)與制作：定位銷軸的作用是聯(lián)接和固定Y 型接頭的下端通口，另外還必須使定位銷軸能準(zhǔn)確牢固地固定在彎板上，因此定位銷軸的上端車(chē)制了M39×2的外螺紋，螺紋后的端面與M39×2 螺紋垂直。銷軸的φ30的軸頸的尺寸公差，與彎板孔的尺寸基本相同，用來(lái)保證Y 型接頭與彎板的定位精度，定位銷軸的下端加工成M36×2 的螺紋，用螺母和彈簧墊片加以固定。

鎖緊裝置設(shè)計(jì)：Y 型接頭用固定銷軸裝夾在彎板上后，由于該處是螺紋連結(jié)，可以旋轉(zhuǎn)，沒(méi)有完全控制零件的自由度。為此，可在彎板的另一側(cè)設(shè)計(jì)鎖緊裝置。鎖緊裝置由壓板、雙頭螺柱、螺母、彈簧墊片組成，螺栓采用M14 的雙頭螺柱。鎖緊裝置制作完成后，車(chē)削Y 型接頭的專用夾具基本上制作完成。

4）夾具使用方法。將Y 型接頭的下端通口與定位銷軸聯(lián)結(jié)在一起，靠實(shí)后，將定位銷軸把緊在彎板上，這時(shí)上部的兩個(gè)通口，一個(gè)通孔與彎板的底板垂直，另一個(gè)通口可以用鎖緊裝置夾緊。當(dāng)鎖緊裝置鎖緊后，接頭本體就被固定在專用夾具上，此時(shí)把專用夾具裝夾在車(chē)床的四爪卡盤(pán)上，就可以對(duì)接頭進(jìn)行加工。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)通口加工完后，按照上述辦法把另一個(gè)通口移至該方向，就能完成Y型接頭的加工。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)車(chē)削加工Y 型接頭的專用夾具，使Y 型接頭由鏜削加工轉(zhuǎn)變?yōu)檐?chē)削加工，克服了鏜削加工時(shí)存在的效率低、質(zhì)量差的難題。加工后Y 型接頭的尺寸數(shù)據(jù)、表面粗糙度及技術(shù)參數(shù)符合圖紙的要求，應(yīng)用專用夾具比鏜床加工提高了生產(chǎn)效率近5 倍以上，解決了加工難題。

［1］ 孟少農(nóng)．機(jī)械加工工藝手冊(cè)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991．

［2］ 陳心昭．機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998．