高精度表面车削加工与夹具设计

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1、高精度表面车削加工与夹具设计摘要：文章针对加工表面高精度、批量大且外圆表面无法装夹的钢类零件，试研出一套合理高效的加工工艺，对装夹进行一些特殊手段处理，设计出一组夹具，保证了零件在加工中达到图纸要求。针对批量大的特点，在夹具的设计中，考虑了装夹方便，夹具设计简单有效，从而保证了高效率精确加工。关键词：高精度表面零件；简化加工；夹具设计；批量生产现实生产中，一些表面精度要求极高的零件，在批量生产加工中会遇到很多难点。如：装夹问题、表面粗糙度问题、方便批量生产问题、合格率问题等。作者以外贸产品“重力轮

2、”为例，对以上遇到的加工难点，通过一套合理高效的加工工艺来解决问题。1工艺安排（图纸分析）装夹任意一边，车削出端面，外留0.5cm余量，钻孔，先车削内孔倒角（为防止先车削内孔，后倒角，从而产生毛刺，导致内孔误差）。卸下零件，掉头装夹，车削出端面，外圆圆弧和部分留有余量外圆（俩边外圆相接），车削内孔。以加工的内孔作为定位基准，车削外圆。2装夹工艺分析2.1零件总体装夹分析如图1，毛坯总长21cm，考虑车削过程中，刀具和卡爪安全距离，车削不可过多。为保证零件的装夹安全，装夹也不可以过少，所以选择装夹7

3、cm较为合理。因为零件总长为18cm，为使俩边外圆能接上，车削出零件长度10cm的外圆，用于掉头反面加工装夹时，可以程序多用，不用修改。外圆俩边的相接，不会因为车削过后，还留有中间那一块毛坯，使外圆加工更加麻烦。2.2装夹零件时导致的平行度问题分析一个只有21cm总长的毛坯，只能装夹7cm长度来进行端面外圆车削。如何保证能使剩下的长度装夹的好、稳、快，并能保证掉头之后的平行度是个难点。需要大批量生产时，装夹不好、不快，将会浪费大量时间。如果装夹的不好，掉头将很麻烦而无法保证平行度，导致生广出废品。

4、2.3解决装夹和平行度问题平行度指两平面或者两直线平行的程度，指一平面（边）相对于另一平面（边）平行的误差最大允许值。平行度评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的平行状态。其中一个直线或平面是评价基准，而直线可以是被测样品的直线部分或直线运动轨迹，平面可以是被测样品的平面部分或运动轨迹形成的平面。首先找一平面基准：什么位置最适合做基准呢？机床。而机床的平面也有俩个基准：水平的直线度和垂直面的直线度。针对这个问题，设计出了一个夹具：“靠山”。如图2为机床卡盘位置部分图形：如图4,将拉杆贯穿主轴和后

5、备箱的套筒，后面装上锅盖，主轴前面装夹上靠山，进行左右固定，这样可以保证靠山与主轴回转轴垂直度。运用了垂直面的直线度。并用于图中的“螺母”，进行加固，使靠山更加稳固，不会在加工中突然松动。此时的靠山左部位，已和主轴回转轴垂直，已经固定，但为了确保靠山左右部分平行度，还需要在靠山右部分端面车削上一刀，使右部分也与左部分平行。靠山长度也很重要。卡抓总长50cm装夹的靠山，7cm用于夹零件，除去装夹的卡盘孔配合表面，需要留有43cm长度，这样可以方便大批量生产的零件。因为批量生产，合理的方式就是全部，或

6、大量做完一边，再做另一边，有了靠山，也不需要对第二次刀，因为它已经将需要装夹的长度固定了，这又使加工过程中更加轻松！为保证毛坯能够贴紧靠山，将零件装夹好，手将零件夹紧，并在毛坯中间力度适中的敲打几下。最后加力杆夹紧。这样车削出来的外圆，与靠山平行，反面加工也与靠山平行，不但解决了装夹的问题，使装夹变的轻松，完美的解决了上述平行度的问题。3外圆要求光滑，外圆与内孔的圆跳动难点的解决圆跳动是指被测要素绕基准轴线回转一周是，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。跳动公差是指被测要素在某

7、一固定参考点绕基准轴线旋转一周（零件和测量仪器件无轴向位移）时，指示器值所允许的最大变动量。圆跳动公差适用于被测要任一不用测量位置。用符号“？坭”3.1零件外圆，圆跳动问题因为零件外圆要求光滑，不得有碰伤、刮痕、破口等缺陷！自然不能有夹痕，而且俩边相接的外圆，也是无法让其光滑，而且外圆与内孔圆跳动要求很高，导致产品不合格。3.2解决零件外圆，圆跳动问题不能装夹零件外圆表面，所以设计了双夹具。如图5为夹具（1），单位cm:将夹具（1）装夹与三爪卡盘上，心轴螺纹与与夹具（1）螺纹装配固定好，车削心轴外

8、圆尺寸直径15cm，这样保证心轴与主轴回转轴的同轴度。同时车削夹具（1）台阶面（右面直径40cm，车削深进0.3左右cm）,为防止心轴造成零件无法与台阶面完全接触。图6为夹具（2），单位cm:在将夹具（2）的右部分套在顶尖之上，然后移动顶尖使夹具体（2），靠上零件，操作尾座进行零件与夹具体（2）的完全接触，并进行固定。此时的夹具（2），左部分直径60部位也需回收0.3cmo3.3注意点（1）夹具和零件的接触面也不是也多越好，适当最好。所以回收0.3cm。（2）夹具和零件接触面的部位