Y形三通倾斜管段内孔加工夹具设计

岑远遥 教传艳 车广金 沈阳工学院机械与运载学院

Y形三通倾斜管段内孔加工夹具设计

岑远遥 教传艳 车广金 沈阳工学院机械与运载学院

利用夹具，改变零件待加工部位相对车床的位置，构成加工条件，实现车削加工。夹具实现6点定位，螺栓压板夹紧方式，操作方便，加工零件基本满足设计要求。通过夹具使零件在一台车床上加工完成，扩大车床使用范围。

夹具 加工 定位

1 零件分析

Y形三通零件（图1-a）。零件材质为45钢，毛坯为精密铸造。零件外轮廓是毛坯面。通过车削加工使其达到相应的尺寸精度。

该零件水平段在车床上加工较容易，但倾斜段直接在车床上加工难度大，故利用夹具使倾斜段中心线与车床回转中心重合，这样零件与水平面相倾斜部分变成与水平面相垂直部分，适于车床加工。

图1 Y形三通倾斜管段零件图及定位心轴简图

2 夹具结构设计

该零件倾斜段与水平面成45°，只有使零件倾斜段轴线与车床回转中心重合，才能实现车床加工。设计图2夹具使其倾斜段与水平面垂直，实现车床加工。

图2 夹具简图

夹具体底板（45号钢锻件，调质处理）为圆形，左、右支座为锻件，粗加工后焊在底板上，上部斜面焊后整体加工，保证相对尺寸精度，定位支架用螺栓与底板连为一体。

定位芯轴（图1-b），一端安装在左支座孔里，另一端与零件水平段左端面及内孔配合，限制4个自由度。端面与芯轴φ40mm凸台配合，限制1个自由度。安装在定位支架上的定位螺钉，支撑在零件倾斜段的外圆上，构成点定位，限制1个自由度。实现完全定位。

将芯轴φ30mm×23mm段插入左支座孔，且为间隙配合。因零件外表面为毛坯面，水平段67mm长度难控制，加工中有误差，设计芯轴可以调整，在芯轴φ52mm圆台上均匀加工4个螺孔，通过螺钉调整芯轴的深度，从而使零件倾斜段端口水平，轴线与回转中心重合。

该夹具的夹紧方式为螺杆压板夹紧。零件定位在芯轴上后，调整定位螺钉，保证零件倾斜管段端口水平，轴线与回转中心重合，然后拧紧手柄，螺杆带动压板，压住零件另一端面，固定。

3 夹具的使用

先将夹具体安装在三爪卡盘上，以夹具体底板平面和外圆为基准找正，锁紧。

将零件安装在左支座的芯轴上，以零件倾斜段端口面和轴线为基准，调整芯轴上的螺钉，控制芯轴进入左支座孔深度，进行找正，使轴线与回转中心重合。

调整夹具机构滑板的长度，拧紧手柄，将压板压住零件在右端口面上，夹紧零件。

首件加工，认真找正，加工结束，将零件卸下，夹具不动。后续零件安装后，可以进行微调找正，夹紧后即可进行加工。

4 结语

通过夹具，改变零件不可加工部位与车床的相对位置，构成加工条件，实现车削加工。该夹具结构简单，使用方便，找正容易，加工出的零件完全满足设计尺寸要求。该夹具不仅可应用在车床上，也可应用于钻床或铣床上。

[1]王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2006

[2]孙丽媛.机械制造工艺[M].北京：冶金工业出版社，2007

岑远遥（1994-），男（汉族），四川省乐山市人，沈阳工学院，学生，专业：14级机械设计制造及其自动化，研究方向：机械设计、电气控制、单片机应用。教传艳（通讯作者）（1982—），女（汉族），辽宁省沈阳市人，沈阳工学院，副教授，硕士，研究方向：计算机基础教学研究、虚拟现实技术、计算机辅助机械设计。