球体上加工中心通孔的专用夹具设计

余凤燕

前言

球体上加工中心通孔是机械制造领域中的一个难点问题，由于零件结构的特殊性，较难对零件进行定位夹紧。但该类夹具的设计尚未引起广大夹具设计人员的充分注意，成功的设计范例也为数不多，这一现实已不能满足日益增长的球型零件加工制造的要求。本文介紹一种球体上加工中心通孔的专用夹具，结构简单，装夹迅速，操作方便和定位精度较高等特点，提高了球体上加工中心通孔的精度和加工效率。

1、专用夹具的组成

在球体上加工中心通孔（如图1所示），其手动专用夹具结构组成非常简单：一个定位圆环、一个压板圆环、两对螺栓和螺母（如图2所示）。

2、专用夹具的定位

夹具中的定位圆环就是定位元件。圆环底部两侧有凸耳（如图3所示），螺栓、螺母和垫圈通过凸耳把定位圆环固定在机床的工作台上（如图4所示）。分析定位方案：零件如图5所示建立坐标，分析可知，满足工序要求只需限制零件的x、y两轴的移动自由度。分析定位情况，球体与定位圆环接触为一个圆周线，定位为线定位，刚好限制 x、y两轴的移动自由度，所以定位方案正确。

3、夹具的夹紧与工作原理

工件定位后，把两个螺栓通过螺纹配合固定在定位元件上，再把压板圆环通过螺纹配合固定在螺栓上，调整高度压紧工件。最后套上螺母旋紧，完成工件夹紧（如图2所示）。其中压板圆环除了是夹紧元件外，还起到对刀导向作用。

4、结论

实践证明，采用该专用夹具进行球体上加工中心通孔，结构简单，装夹迅速，操作方便和定位精度较高等特点，提高了球体上加工中心通孔的精度和加工效率。夹具可以装夹较大范围不同尺寸的零件，如果超出装夹范围，只需更换定位圆环和压板圆环的尺寸即可。此外，夹具零件结构简单，制造容易，成本低，且有较高的安全稳定性，保证安全生产。

（作者单位：茂名职业技术学院）