彎脖長軸的數控（kòng）夾具設計-數控機床市場網

彎脖長軸的數控夾具設計

2014-7-3 來源：首都航天機械公司作者：馮（féng）憲冬毛京偉何凡鋒孫佳（jiā）欣趙斌

0 引言

隨著社會生產和科學技術的不斷進步，各類工業新產品層出不窮。機械製造產業作為國民工業的基礎，其產品更是日（rì）趨精密複（fù）雜，特別是在宇航（háng）、航海、軍事等領（lǐng）域所需的機械零件，精度要求更高和（hé）形狀（zhuàng）更（gèng）為複雜。普通數控機床難以勝任，即便是高精度（dù）的數控機床也得配上相應的數控夾具（jù）方能滿足加（jiā）工要求。本（běn）次設計以FANUC數控係統對數（shù）控加工中心進（jìn）行夾具設計及應用。

1 零件結（jié）構分析

從圖1可知（zhī），本零件主要由右端13 mm的長軸，左端由8 mm×8 mm的方以及一（yī）個帶15 °的圓弧麵組成（chéng），主要加工（gōng）部位是外圓長軸和另一端（duān）帶圓弧斜度與（yǔ）8 mm×8 mm方的一個連體，要求左端上表麵與長軸右端麵垂直。所（suǒ）有表麵粗糙度為R a6.3 um，熱處理到HRC30~35，表麵處（chù）理H.Y。

零件材料（liào）為鍛件，保證零件有足夠的強度、硬度和風度，在外力的作用下，不致於發生意外事故。綜上所述，此零件在在加工時，先檢（jiǎn）查零件是否有折皺、發紋、裂文、分層等缺陷，然後采用粗、精分開，基準統一、基準重合（hé）的原則，確保工藝基準與設計基準重合。

2 夾具的工作（zuò）原理

根據工件的要求，加工25.5 mm的表（biǎo）麵要與13 mm的端麵垂直，為了達到此尺（chǐ）寸要求，特設計此三爪（zhǎo）夾具工裝，見圖2。利用此夾具通過（guò）花盤安裝在數（shù）控加工中心四軸上，並且與主軸一起旋轉（zhuǎn）運動，進行銑平麵和（hé）端麵。

三爪夾具由螺蓋、定位扳、定（dìng）位塊、定位軸、卡爪，緊固（gù）用孔組（zǔ）成夾具體，定位基準則用工件上的8 mm×8 mm的側麵和13 mm的軸麵為定（dìng）位基準。三爪夾具是把定位螺蓋和定位板（bǎn）利用三個螺孔（kǒng）和一個10H7/n6的銷孔用三內六角螺釘聯結在一起，利用定位塊上的2- （50+0.012）mm 孔（kǒng）和（hé）2 個精製螺（luó）釘裝在定位板上， 8 mm 孔裏放一個1×6×19的壓簧，把（bǎ）定位軸與定位塊和定位扳安裝在一起，把圓柱銷裝在定位塊上的小槽中，此安（ān）裝後通過壓簧使定位軸起到前（qián）後定位（wèi）滑動作用，最後把卡爪安（ān）裝在花盤上（shàng）[1]。

夾具裝在數控加工中（zhōng）心四軸上，與四軸一起旋轉，利用（yòng）刀具起到切削作用，工件以左端側麵（8mm×8 mm方）靠在定位軸一端60 °V型方向（xiàng）上並與定位螺蓋20端麵靠緊，用卡盤扳手緊（jǐn）卡爪把（bǎ）工件（jiàn）另一端13 mm長軸進行定心夾緊（jǐn），這樣工件與主軸同心，且同軸度也好保證，然後用銑刀進行上平麵和右端麵的加工，使它們相互垂直,見[附件]程序清單。

加工（gōng）完一件零件之後，用卡盤扳手鬆開卡爪（zhǎo），再裝另一工件，定位軸60 °V型方向利用壓簧通過圓柱銷起到（dào）定向作用（yòng），這樣才能（néng）保證8 mm×8 mm方上表麵與13 mm長軸端麵垂直。

3 夾緊力計算（suàn）

零（líng）件在切削加工過程中，由於受到（dào）切削力的作用，自身垂力（lì）有（yǒu）時還有自身（shēn）垂力的離心力的作用，所以工件在定位後要保持工件在夾具中占有正確位置就要對其（qí）進行夾（jiá）緊，有了（le）正確定（dìng）位就要有正確夾（jiá）緊才算完成（chéng）夾緊的任務。

采用（yòng）卡爪上13 mm孔（kǒng）對工件進行定心夾緊，使在加工過程中保證工件既定位置不變和（hé）不發生擺動，尺寸能得於保證， 13 mm的光孔（kǒng）有效地防止夾傷工件。夾緊方式采用卡盤扳手（shǒu），當（dāng）用卡盤扳手轉動小錐齒輪時，大錐齒輪也隨之轉動，在大錐齒輪背麵平麵螺紋的作用下，使三個爪同時向心（xīn）移動或退出，以夾緊或（huò）鬆開工件，它的優點在於結構簡單、緊湊、製造（zào）方便，因此在手動夾緊中廣泛應用。

計算夾緊力，查《金（jīn）屬切削機床夾具設（shè）計手冊》