特型柱销加工工艺及夹具设计.pdf

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1、２０１６年１月机床与液压Ｊａｎ?２０１６第４４卷第２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４４Ｎｏ?２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１６?０２?０１９特型柱销加工工艺及夹具设计教传艳，吴敬（沈阳工学院机械与运载学院，辽宁沈阳１１０００５）摘要：分析了零件特征和尺寸，阐述加工的难点是由直径ϕ２０ｍｍ半圆柱面和半径Ｒ１０ｍｍ半圆柱面构成的组合圆柱面，为此拟定了可行的加工方案，设计了简易的夹具，在车床上加工完成，保证了加工质量和加工效率。关键词：组合圆柱面；车床；夹具中图分类号：ＴＧ７５１文献标志码：Ｂ文章编号：１

2、００１－３８８１（２０１６）２－０６２－２ＳｐｅｃｉａｌＤｏｗｅｌＰｉｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＦｉｘｔｕｒｅＤｅｓｉｇｎＪＩＡＯＣｈｕａｎｙａｎ，ＷＵＪｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＶｅｈｉｃｌｅ，ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｉｚｅｏｆｔｈｅｐａｒｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｗａｓｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｙｃｙｌｉｎ

3、ｄｅｒｃｏｍｐｏｓｅｄｂｙϕ２０ｍｍｈａｌｆ⁃ｃｙｌｉｎｄｅｒａｎｄＲ１０ｍｍｈａｌｆ⁃ｃｙｌｉｎｄｅｒ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｆｅａｓｉｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｃｈｅｍｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄａｓｉｍｐｌｅｊｉｇｗａｓｄｅ⁃ｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄｏｎａｌａｔｈｅａｎｄｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｑｕａｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｅｒｅｅｎｓｕｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｙｃｙｌｉｎｄｅｒ；Ｌａｔｈｅ；Ｊｉｇ０在某矿山设备的机械行走部分中，有２个特型柱轴线呈一定角度，中间过渡段直径ϕ

4、１４－０?１１０ｍｍ，重０＋０?１００销，材质４５钢，如图１所示。该柱销在设备中起定点尺寸是１６?９－０?０７０ｍｍ和６５０ｍｍ，而加工精度等位和锁紧作用，其加工质量影响设备的装配精度和使级并不高，粗糙度均为Ｒａ６?３μｍ，该零件加工难点用可靠性。该零件属于批量生产，既要求严格的加工是Ｒ１０ｍｍ的圆柱面。质量，又要保证生产效率。为此认真研究加工工艺，回转体一般在车床上加工，而Ｒ１０ｍｍ的轴线是设计简单可靠的专用夹具，保证了该零件的顺利倾斜的，不在回转中心上，所以加工中要采用措施，加工。使Ｒ１０ｍｍ圆柱面的轴线与车床回转中心重合，为此要拟定合理的加工工艺，设

5、计简单可靠的工装夹具。２加工工艺方案拟定根据该零件的关键加工部位是Ｒ１０ｍｍ的圆柱面的特点，拟定加工方案为：（１）下料，采用圆柱棒料；（２）加工Ａ段外螺纹部分；（３）加工过渡段直径ϕ１４ｍｍ和直径ϕ２０ｍｍ圆柱面；保证各段长度尺寸，保证总长１２０ｍｍ；（４）设计简单可靠工装夹具，加工Ｒ１０ｍｍ圆柱面。图１特型柱销零件示意图加工Ｒ１０ｍｍ圆柱面，以外螺纹为定位基准，通１特型柱销尺寸及特征分析过车床三爪卡盘定位及夹紧。尾座顶尖支撑Ｒ１０ｍｍ该特型柱销是一个回转零件，Ａ段是Ｍ１６ｍｍ的圆柱面轴心（Ｒ１０ｍｍ圆柱面轴心和ϕ２０ｍｍ圆柱面外螺纹，Ｂ段不是一段圆锥面，

6、而是由直径ϕ２０ｍｍ轴心在零件Ｂ段端面上的偏差很小很小，可以共０半圆柱面和半径Ｒ１０ｍｍ半圆柱面构成的组合圆柱用），一次加工完成，控制好尺寸１６?９－０?０７０ｍｍ和长＋０?１００面，半径Ｒ１０ｍｍ圆柱面轴线和直径ϕ２０ｍｍ圆柱面度６５０ｍｍ。见图２。收稿日期：２０１４－１１－１８作者简介：教传艳，女，讲师，研究方向为机械设计和计算机。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｊｉｎｇａｂ＠ｙａｈｏｏ?ｃｏｍ?ｃｎ。第２期教传艳等：特型柱销加工工艺及夹具设计·６３·中心孔与车床尾座上弹性顶尖接触，限制零件两个自由度，实现两点定位，共实现５点定位。图２零件通过三爪卡盘和顶尖定位示意

7、图３专用夹具设计３?１零件定位基准选择图５夹具示意图特型柱销Ｒ１０ｍｍ圆柱面的设计基准是其轴线和夹具体上螺纹孔轴线与回转中心倾角为２?７°，５０ｍｍ处的台阶面，而该零件的定位基准应是ϕ２０公差取零件公差的１／４，即为２?７°±３′，两轴最大偏ｍｍ圆柱面的轴线，加工Ｒ１０ｍｍ圆柱面必须使其轴心距５?７ｍｍ，公差取零件公差的１／４，即为（５?７±线与车床回转中心重合，为此必须确定Ｒ１０ｍｍ圆柱０?０５）ｍｍ。面轴线与ϕ２０ｍｍ圆柱面轴线所夹的倾角δ和以Ａ段用此夹具体在车床上加工外圆和上下表面，要求螺纹端面为基准的两个轴线的距离Ｘ。表面粗糙度均在６?３μｍ以下。

8、制作一个斜垫铁，倾计算倾角δ，必须先计算１６?９ｍｍ尺寸处两轴斜角