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錐面銑槽定位夾具設(shè)計(jì)和應(yīng)用
錐面銑槽定位夾具設(shè)計(jì)和應(yīng)用劉娟桂
摘 要：本文介紹根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的一套在圓錐面上加工鍵槽的夾具。夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，并能保證零件的加工精度，生產(chǎn)效率高。
關(guān)鍵詞：圓錐面 鍵槽 夾具
待加工零件如圖1所示，材料為45號(hào)鋼，為中小批量生產(chǎn)。經(jīng)工藝分析，該零件的主要加工難度是要在圓錐面上利用數(shù)控銑床加工出一個(gè)長(zhǎng)20mm寬8mm深5mm的鍵槽。加工這一鍵槽如果沒(méi)有相應(yīng)的輔助夾具，無(wú)法直接加工，不能滿足批量生產(chǎn)的需要。因此，筆者自行設(shè)計(jì)了一套錐面銑槽定位夾具，并用于生產(chǎn)，取得了預(yù)期的效果。
1.工藝性分析
零件毛坯大小為直徑φ68mm、長(zhǎng)為36mm的圓柱體，材質(zhì)為45號(hào)鋼。其中上半部分為圓錐形，如圖2所示。φ16mm、φ10mm孔已經(jīng)在前道工序完成加工，筆者主要探討通過(guò)專用夾具設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確、快速地完成零件圓錐面上U形鍵槽的銑削加工。
2.夾具設(shè)計(jì)構(gòu)想
由于是在錐面上加工鍵槽，需要設(shè)計(jì)出一套加工該鍵槽的專用夾具。零件以前道工序加工的φ16mm孔為中心定位，在此處裝上φ16mm的心軸（采用過(guò)渡配合，無(wú)間隙），與底座連成一體，這樣可以限制零件沿夾具錐面上下滑動(dòng)的自由度。φ16mm孔、φ10mm孔與鍵槽之間都有位置關(guān)系，為了確保在加工鍵槽時(shí)，零件不產(chǎn)生位移，我們以φ16mm孔定位，但是如果直接用壓板將零件壓緊在夾具體上，每次裝夾更換零件的時(shí)候比較麻煩，而且加工過(guò)程中刀具會(huì)與夾具螺釘產(chǎn)生干涉。因此，針對(duì)這種情況，我們直接通過(guò)φ10mm孔定位，裝上M8的固定螺釘，使零件與底座緊固在一起，限制零件沿夾具錐面垂直方向的自由度，這樣不但能保證加工精度，而且裝夾和拆卸方便。
3.夾具的設(shè)計(jì)裝配圖
夾具由底座、心軸、緊定螺釘?shù)冉M成。(職教論文 www.htc668.com)底座材料采用45號(hào)鋼（見(jiàn)圖2）。為了方便整套夾具安裝固定在工作臺(tái)上，在底座的頂部?jī)蓚?cè)開(kāi)兩條壓板槽如圖3所示。在工件頂部直接通過(guò)φ10mm的通孔，裝上M8的固定螺釘，使零件與底座緊固在一起，限制了零件沿夾具錐面垂直方向的自由度。這樣不但能保證加工精度，而且裝夾和拆卸方便，減小了在加工過(guò)程中由于受銑削垂直方向作用力而產(chǎn)生的振動(dòng)。
二、夾具的加工
夾具的加工工序如下（參考圖3）。
第一步：粗、精銑夾具底座其中一個(gè)面，作為夾具的下底面；
第二步：以精銑后的下底面為基準(zhǔn)，粗、精銑夾具底座上表面和兩個(gè)壓板槽；
第三步：粗、精銑夾具兩側(cè)面方槽（保證與固定塊配合松緊適中，無(wú)松動(dòng)間隙），并粗、精加工方槽和螺釘1、2的螺釘孔；
第四步：粗、精銑削固定板，粗、精加工固定板上的3個(gè)M8螺釘孔（用絲錐攻）；
第五步：粗、精加工固定螺釘，螺釘上半部分用板牙套M8螺紋，下半部分為6mm的光桿（形狀類似于車床刀架上的壓緊螺釘）。
三、夾具的應(yīng)用和零件的加工
圓錐面上U形鍵槽的銑削加工的工藝過(guò)程如下。
第一步：將底座4校準(zhǔn)后用壓板、螺釘將其固定在機(jī)床工作臺(tái)上；
第二步：將零件3配合心軸，再裝上緊固螺釘5、6將零件壓緊（裝配后見(jiàn)圖3）；
第三步：粗、精加工U形鍵槽；
第四步：加工完后，將緊固螺釘5、6取下，就可以取出工件，完成零件的加工。
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