摘要：在車床加工薄壁形圓筒工件，用三爪卡盤裝夾工件，工件會(huì)產(chǎn)生變形，很難達(dá)到加工精度的要求，因此，有必要設(shè)計(jì)出一種專用的夾具安裝工件，對(duì)工件進(jìn)行加工?；诖?，文章對(duì)設(shè)計(jì)專用夾具對(duì)加工薄壁圓筒的必要性進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：薄壁形圓筒；設(shè)計(jì)專用夾具；加工精度；夾具安裝工件；車床 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH122 文章編號(hào)：1009-2374（2015）14-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.037

在理論教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，經(jīng)常會(huì)涉及到一些薄壁形的工件的加工，如導(dǎo)向套、套筒等一些工件，如圖1所示，這些零件對(duì)于我們車削加工生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)中是一些經(jīng)常能夠涉及到的工件，在生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)車間，我們通常都是采用普通車床進(jìn)行加工，根據(jù)零件圖的設(shè)計(jì)要求，在加工過程中，需要對(duì)毛坯的內(nèi)圓柱面和外圓柱面進(jìn)行加工，需要保證內(nèi)圓柱面和外圓柱面的尺寸精度和內(nèi)圓柱面和外圓柱面的同軸度的要求，而在車床上加工工件的內(nèi)圓柱面和外圓柱面，由于零件圖在技術(shù)要求上對(duì)工件加工的尺寸精度和位置精度要求很高，在我們生產(chǎn)車間現(xiàn)有的普通車床加工條件下，采用傳統(tǒng)的車削加工方法，首先我們車削出工件的外圓柱面，利用已經(jīng)加工好的外圓柱面，用三爪卡盤來裝夾外圓柱面，進(jìn)行內(nèi)圓柱面的加工和兩個(gè)端面的加工，由于我們實(shí)訓(xùn)的加工車床都是普通車床，車床的加工精度有限，定位安裝工件有一定的誤差，很難達(dá)到內(nèi)圓柱面和外圓柱面的同軸度精度的要求，同時(shí)，由于是薄壁形的工件，工件的剛度很小，如果我們用三爪卡盤來進(jìn)行夾緊工件已經(jīng)加工好的外圓柱面，來加工內(nèi)圓柱面，三爪卡盤的夾緊力大小很難控制，如果用太小的夾緊力，車削時(shí)，在切削力的作用下，工件會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)的現(xiàn)象，造成已經(jīng)調(diào)整好的刀具與工件的位置發(fā)生變化，達(dá)不到正確安裝工件的目的，影響工件的加工精度，如果用太大的夾緊力，工件會(huì)產(chǎn)生局部的夾緊變形，車削完內(nèi)孔后，卸下工件，工件會(huì)恢復(fù)變形，加工的孔的尺寸精度和形狀精度都達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)，如果在車床上加工內(nèi)圓柱面和外圓柱面，按照我們以前的專業(yè)理論，加工內(nèi)圓柱面時(shí)，為防止夾緊時(shí)的變形，可以在工件和三爪卡盤之間加一個(gè)內(nèi)徑和毛坯外徑相同的開口薄壁套筒，把夾緊的集中力變成分散力，減少局部的夾緊變形，車削出內(nèi)圓柱面，車削外圓柱面時(shí)，我們采用一個(gè)膨脹心軸裝入已經(jīng)加工好的工件內(nèi)孔，對(duì)工件進(jìn)行定位和安裝，利用已經(jīng)加工好的內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)面，但是，由于我們采用了兩次安裝，存在誤差，很難達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的同軸度的要求，并且采用膨脹心軸這樣一個(gè)高精度的專用夾具，由于我們加工工件的內(nèi)孔尺寸經(jīng)常的發(fā)生變化，專門加工出這樣一種尺寸的膨脹心軸，既不經(jīng)濟(jì)，又不合理，同時(shí)膨脹心軸的精度也難以保證，所以我們重新進(jìn)行思考，為安裝工件時(shí)減少?gòu)较虻膴A緊變形，把徑向夾緊力改變?yōu)檩S向夾緊力，減少薄壁形套筒的安裝時(shí)的變形，來設(shè)計(jì)一組簡(jiǎn)單和方便的夾具。

為了保證安裝加工工件時(shí)，工件不會(huì)在夾緊力的作用下產(chǎn)生徑向的變形，我們?cè)O(shè)計(jì)出一組夾具，首先設(shè)計(jì)出一個(gè)大的圓盤和一組拉桿，不同規(guī)格的壓板，在圓盤的不同直徑的圓上加工出兩組螺紋孔，與拉桿上的螺紋配合，同時(shí)在大圓盤的320mm直徑圓上，均勻地加工出4個(gè)階梯孔，工件在車削內(nèi)圓柱面和外圓柱面前，首先車削出左右兩個(gè)端面，保證設(shè)計(jì)要求的尺寸，同時(shí)在左端面直徑320mm的圓周上加工出4個(gè)分布均勻的螺紋孔，達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求，用4個(gè)螺釘穿過大圓盤4個(gè)階梯孔，擰入薄壁形圓筒左端面的4個(gè)螺紋孔中，用于把薄壁形工件安裝在大圓盤上面，使薄壁形工件和大圓盤形成一個(gè)整體，同時(shí)，把一組拉桿擰入到大圓盤上，套上壓板，把螺母擰到拉桿的螺紋上，使壓板壓緊薄壁形圓筒，再把大圓盤安裝到車床的三爪卡盤上，三爪卡盤夾緊大圓盤，如圖2所示，粗車和精車外圓柱面和圖1零件圖左面階臺(tái)面，完成對(duì)薄壁形圓筒的外圓柱面的加工，達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求，然后從拉桿上擰下螺母，取下壓板，把這組拉桿從圓盤中取出，再把這一組拉桿擰入到圓盤的另一組螺紋孔中，套上另一個(gè)壓板，把螺母擰到拉桿的螺紋上，使壓板壓緊薄壁形圓筒，完成對(duì)工件的夾緊，如圖3所示，最后對(duì)工件的內(nèi)圓柱面進(jìn)行粗車和精車，完成對(duì)薄壁形圓筒的內(nèi)圓柱面的加工，在進(jìn)行內(nèi)圓柱面和外圓柱面的加工時(shí)，為了減少切削力對(duì)工件加工精度的影響，我們采用主偏角是90度的車刀來消除徑向力，避免薄壁形圓筒的產(chǎn)生變形，達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)

要求。

采用此種安裝薄壁形工件的方法，工件在裝夾的過程中受力情況發(fā)生了很大的變化，三爪卡盤夾緊大圓盤時(shí)產(chǎn)生的夾緊力不會(huì)影響薄壁形工件，用一組螺栓和壓板安裝薄壁形工件，把工件的徑向夾緊力改變?yōu)檩S向夾緊力，消除了夾緊時(shí)的徑向變形，從而減少安裝時(shí)的誤差，而軸向夾緊力產(chǎn)生的工件的軸向變形，不會(huì)影響到工件加工的尺寸加工精度，同時(shí)，由于我們用4個(gè)螺釘把工件固定在大圓盤上面，在車削內(nèi)圓柱面和外圓柱面時(shí)，由于工件的位置相對(duì)于機(jī)床主軸的位置始終都沒有發(fā)生變化，不會(huì)產(chǎn)生兩次安裝的誤差，保證了定位和安裝工件的精度，從而保證了工件的位置加工精度，達(dá)到了圖紙的要求，安裝薄壁形工件的圓盤，在車床中加工非常容易，如果在圓盤表面不同的直徑上面加工出多組螺紋孔，即使再加工不同直徑的薄壁形工件，我們只要重新加工與工件尺寸相適合的壓板，就可以對(duì)不同直徑工件進(jìn)行加工，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理和方便實(shí)用的目的。

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作者簡(jiǎn)介：王錦（1963-），男，天津人，鞍山技師學(xué)院高級(jí)講師，研究方向：機(jī)械加工。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）