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《联轴器加工夹具的设计与制作》——林玉泉

粤北技工学校2007年全国技工教育和职业培训教学研究成果论文类二等奖

 

联轴器加工夹具的设计与制作

韶关市粤北技工学校  林玉泉

 

摘要:机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。本文论述了联轴器加工夹具的设计思路,根据分度原理,从拟定设计方案、夹具配件的制作及装配定位整个过程,分析了夹具设计与制作的工艺,只要掌握夹具设计原则,合理地安排工艺,是可以制作成结构合理、定位可靠、经济实用的夹具。

关键词:  联轴器  设计  夹具  定位

 

在机械制造工业中,对机床夹具的改进、研制和开发,是作为提高生产效率和经济效益的一门重要的研究课题;因为机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。它主要体现了能保证加工精度,稳定零件质量;扩大机床的加工范围,实现“一机多能”;提高劳动生产率,降低加工成本;降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度等的作用。而我作为一名技工学校的实习指导老师,目的就是要指导学生把所学的知识,在实践中把加工工艺、夹具设计综合地加以运用,进而得到巩固、加深和发展,培养学生分析和解决生产实际问题的能力,从而提高学生的综合动手能力,为从事相关的技术工作奠定扎实的基础,为机械制造加工的技术创新提供平台。

在去年3月份起,省科技企业加法机电实业有限公司委托我校实习厂加工一批共10000件的联轴器(如图1所示)。

通过认真分析零件图(附图:LZQ06A),及考虑到批量生产,我们现要讨论的问题是:⑴要完成6—φ32孔的加工,现有的车床夹具(三爪卡盘)无法直接装夹完成;⑵如采用分度头装夹在钻床或铣床上完成6—φ32孔的加工,加工精度较难保证,夹具定位的辅助时间长,生产效率低。为了完成这批工件,把学校的实习教学与产品加工有机的结合起来,争取机会让学生多参与实操训练,通过有价值的生产实习,多元化的产品实习,进一步培养学生的综合能力。我们尝试设计一套专用夹具,来完成对联轴器的加工。


1联轴器

一、联轴器的技术分析

1、本次我们加工的联轴器是弹性联轴器的一种,作用于两同心轴的联接转动,具有较大的补偿两轴相对偏移、减震、缓冲等性能,其中间弹性件选用聚氨脂橡胶的联轴器。

2、尺寸精度要求较高

⑴φ40孔的尺寸精度为,下偏差为0,上偏差为+0.034,表面粗糙度为Ra1.6;

⑵φ120与φ68相交端面处,相隔有1.5长的锥度,公差为上下偏差±0.05

⑶φ32联接孔之间的中心距145,允许上下偏差为±0.10;

6—φ32孔的深度10,允许上下偏差为±0.05

3、有一定的形位公差要求

⑴φ60的端面相对于φ40孔的轴线垂直度⊥ 要求为0.05;

6—φ18孔相对于φ40孔轴线的位置度 为φ0.10;

6—φ32孔要求均布,分度⌒要求上下偏差为±0.08;

 

二、联轴器加工的工艺路线

1.锻造毛坯 :采用45号钢材料,锻件的机械性能等较好

2.粗车φ183、φ120、φ68、φ60外圆,φ40内孔

3.调质至HB220260 : 提高零件的综合力学性能;不需要正火,因为调质与正火处理相比,不仅强度较高,而且塑性、韧性远高于正火钢

4.精车φ183、φ120、φ68、φ60外圆,φ40内孔,各长度、深度至尺寸要求,并注意φ40内孔的表面粗糙度

5.加工键槽至尺寸要求,注意12±0.02要求

6.通过钻工模钻削完成6—φ18孔与2M8的小径尺寸φ6.8

7.通过攻丝完成2M8螺孔:用于下一步加工6—φ32孔时配M8螺钉作定位用

8.通过专用夹具车削完成6—φ32孔至尺寸要求

9.锐边倒钝,去毛刺。

 

三、联轴器专用夹具的设计原理(如下图2

针对该联轴器主要要完成6-φ326-φ18孔的加工,6个孔要圆周均布,一般会采用分度头或定位销式花盘进行加工。

1.         利用分度头不利的因素

⑴每个等分都要用分度头进行手摇操作,重复使用时,在分度时容易出现摇多摇少的错误,且加工效率低,工作量大;

2联轴器专用夹具

 

⑵如采用钻床加工,利用扩孔的方法,因为钻头的尺寸精度、钻床的回转精度等原因,φ32的内孔尺寸精度较难达到;因为钻头的轴向进给不易控制的原因,轴向进给时,φ32内孔的深度10 ±0.05的尺寸较难保证;

⑶如采用铣床进行加工,因φ32孔要求平底,孔的单边宽度就有8,直接用铣刀加工,切削力太大,容易出现振纹,造成底部不平,不易加工;如先钻完6-φ18后再扩孔,最后再进行铣削,要重复装拆刀具,加工效率低。

1.         利用定位销式花盘的不利因素(如下图3

⑴如采用φ18孔作为定位孔,因该孔的精度要求不高(自由公差IT14),加工时采用钻削完成;尺寸误差较大,造成定位精度也低,如依次按孔顺延加工,分度的累积误差将更大;

⑵如φ18孔采用车削加工完成,达到H8公差,再进行定位:

①增加了加工的难度,生产效率低;

②φ18孔的厚度只有2.8,定位接触面太小,定位有误差;

3定位销式花盘

 

③分度时仍存在较大的累积误差,特别是在当任一个孔出现加工为上偏差或超差时,更易产生累积误差。

3.采用分度座式夹具的设想

⑴遵循夹具制作的原则:能保证工件的加工要求;能提高生产率;制作简单,维护方便;夹具制作成本较低;

⑵仍要利用分度头的分度原理,把夹具的定位面进行等分;

   ⑶利用联轴器中与φ32孔同一分度圆的2-M8螺孔当作定位点,既在2-M8的螺孔上配一M8的内六角螺钉,利用该螺钉的螺钉头在12等分的定位分度座上进行分度定位。

4.通过内六角螺钉、定位销对定位分度座在定位盘上夹紧定位,用心轴、螺母对工件进行夹紧定位,用开口垫圈作快速装拆;

5.把定位盘与CA6140车床法兰盘利用螺钉紧固联接,以保证夹具体的定位精度、夹紧力、回转精度。

 


 

               

 

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