薛嘉鑫 趙寒 李順軍

【摘要】本文通過傳統(tǒng)方法在鏜削精鍛齒輪內(nèi)孔時(shí)導(dǎo)致廢品率高的問題，介紹了夾具改進(jìn)方案和設(shè)計(jì)過程，對類似產(chǎn)品的夾具設(shè)計(jì)起到了借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】液壓夾具? 夾具設(shè)計(jì)? 錐齒輪

【Abstract】In this paper， the problem of high reject rate caused by traditional method in boring the inner hole of precision forged gear is introduced. The improvement scheme and design process of fixture are introduced， which can be used for reference in fixture design of similar products.

【Key words】Hydraulic Fixture; Fixture design; Bevel gear

【中圖分類號】TG75 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）48-0255-01

引言

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基?！爸袊圃?025”，推動(dòng)制造業(yè)由大變強(qiáng)，智能化的數(shù)控機(jī)床早已普及，無人值守設(shè)備也會(huì)大行其道，相配套的工藝裝備也將是其重要的組成部分。筆者在進(jìn)行技術(shù)服務(wù)時(shí)有一典型自動(dòng)化夾具的實(shí)例，現(xiàn)將設(shè)計(jì)心得在此分享?，F(xiàn)有如夾具圖所示精鍛錐齒輪需鏜削內(nèi)孔，原方案采用三爪卡盤裝夾工件外圓，鏜削內(nèi)孔后齒面不再加工 ，裝配后發(fā)現(xiàn)部分齒輪工作面與內(nèi)孔同軸度超差，產(chǎn)品廢品率較高。

1.定位方案設(shè)計(jì)

此齒輪為精鍛齒輪，除內(nèi)孔、右端面及鍵槽需要機(jī)械加工外，其他表面無需加工即可滿足使用要求。產(chǎn)品形狀較簡單，現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床都能滿足內(nèi)孔尺寸精度加工要求，但輪齒分度圓與內(nèi)孔的同軸度需要依靠夾具來保證。因齒面無需加工，根據(jù)精基準(zhǔn)選擇原則中的互為基準(zhǔn)原則，設(shè)想以輪齒定位加工內(nèi)孔及左端面，不僅可減少加工工序，最主要的是能保證輪齒分度圓與內(nèi)孔的同軸度要求。在此設(shè)想下，進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)，定位元件采用齒形定位盤對齒輪進(jìn)行定位，定位盤上根據(jù)錐齒輪的輪齒分布加工出與齒輪完全嚙合的齒槽，經(jīng)在軟件中驗(yàn)證，此方法能實(shí)現(xiàn)對錐齒輪的完全定位。

2.夾緊方案設(shè)計(jì)

定位方案確定后，試制定位盤并采用三個(gè)壓板手動(dòng)夾緊的方式在機(jī)床上進(jìn)行試制，因三個(gè)壓板不能聯(lián)動(dòng)，交替壓緊時(shí)工件位置出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致工件出現(xiàn)明顯跳動(dòng)，無法加工。結(jié)合企業(yè)為提高加工效率，采用液壓卡盤裝夾工作，于是決定設(shè)計(jì)基于數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的專用夾具，夾具動(dòng)力來自機(jī)床自帶液壓站，通過一系列動(dòng)力傳遞裝置，采用壓板壓緊工作，如夾具裝配圖所示，考慮到工件加工的誤差，為確保裝夾工件時(shí)不再出現(xiàn)三個(gè)卡爪不同步出現(xiàn)跳動(dòng)，需設(shè)置浮動(dòng)裝置，浮動(dòng)裝置主要由球形拉桿套、球形前拉盤和球形后拉盤組成，此裝置可確保有三個(gè)壓板壓緊力的一致性。因錐齒輪是一個(gè)系列產(chǎn)品，分成大小不同的三個(gè)型號，故齒形定位盤分為3個(gè)，壓板3套，因產(chǎn)品大小相差較大，大齒輪的齒形定位盤可直接安裝在定位法蘭上，小齒輪的齒形定位盤需通過過渡盤安裝在夾具上。

3.夾具工作原理

松開工件時(shí)夾具動(dòng)作順序：卡盤拉桿向右運(yùn)動(dòng)→帶動(dòng)螺栓向右運(yùn)動(dòng)→推動(dòng)拉桿滑套向右運(yùn)動(dòng)→將球形拉桿套向右頂動(dòng)→帶動(dòng)球形前、后拉盤向右運(yùn)動(dòng)→帶動(dòng)銷1隨著向右移動(dòng)→使連桿向右頂出→通過銷3帶動(dòng)壓板繞銷2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工作松開。

夾具工件時(shí)動(dòng)作順序：放入工作→夾緊工作按鈕→卡盤拉桿向左運(yùn)動(dòng)→帶動(dòng)螺栓向左運(yùn)動(dòng)→拉動(dòng)球形拉桿套向左移動(dòng)→帶動(dòng)球形前、后拉盤向左運(yùn)動(dòng)→帶動(dòng)銷1隨著向左移動(dòng)→使連桿向左拉動(dòng)→通過銷3帶動(dòng)壓板繞銷2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工作夾緊。

總結(jié)

夾具在機(jī)械加工中起到了舉足輕重的作用，它能確保工件位置的正確性和唯一性，它能穩(wěn)定性地保證工件的加工精度，能減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是在智能制造發(fā)展的道路上，人工參與生產(chǎn)會(huì)越來越少，從倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、抓取、裝夾、工序間物流、裝箱等，在生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)中，工件位置的正確性和唯一性都是至關(guān)重要的，夾具是智能制造的助推器。

參考文獻(xiàn)：

[1]周蘇，王碩蘋等編著.創(chuàng)新思維與方法[M].中國鐵道出版社，2016.09.

[2]周世學(xué).機(jī)械制造工藝與夾具[M].北京理工大學(xué)出版社，2006.

[3]張權(quán)民.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].科學(xué)出版社，2006.