如何解決難裝夾工件的裝夾問(wèn)題

1. 零件加工工藝性分析

以零件尾套（見(jiàn)圖1）為例，它是我公司推土機行走系統的重要零部件之一，每臺兩件，年產(chǎn)200余臺，承擔著(zhù)將中央傳動(dòng)裝置動(dòng)力傳動(dòng)到終傳動(dòng)裝置的重要作用，尾套的加工質(zhì)量對推土機整機質(zhì)量有著(zhù)極大的影響。

圖1　尾套

尾套屬于回轉類(lèi)零件， 主要加工工序都在車(chē)床完成，外圓對稱(chēng)分布有兩個(gè)止動(dòng)鍵槽，內孔有多級階形結構和內螺紋，鍵槽的位置精度和尺寸精度都要求較高，需要使用工裝利用兩側內孔定位進(jìn)行加工，所以要先銑出，打破工件外形的完整度，因此加工內螺紋時(shí)無(wú)法使用中心架作為輔助支撐。因車(chē)內螺紋時(shí)工件受力較大，單動(dòng)卡盤(pán)無(wú)法保證裝夾牢固，通常此類(lèi)零件需要設計復雜的組合夾具來(lái)輔助裝夾，其裝夾過(guò)程比較復雜，裝夾效率低，而且對操作者的技術(shù)水平要求較高，導致工件的加工成本過(guò)高，并且組合夾具的設計和操作受人為因素影響較大，也給零件的加工精度造成了一定的影響。為此技術(shù)人員特別設計了該類(lèi)零件專(zhuān)用夾具，此夾具和車(chē)床及單動(dòng)卡盤(pán)配合使用，外夾內拉，使用方便快捷，裝夾牢固，可加快生產(chǎn)節拍，解決生產(chǎn)瓶頸問(wèn)題。

2. 工裝設計思路

因工件外形分布有兩處對稱(chēng)鍵槽，無(wú)法使用中心架，且為保護鍵槽表面不被破壞，不能使用從工件外部進(jìn)行輔助裝夾的工裝；又因要對其內孔進(jìn)行加工，無(wú)法在尾部使用頂尖，為了保證裝夾牢固可靠， 避免發(fā)生加工意外，特設計一套固定在車(chē)床主軸上，加工時(shí)從工件內部進(jìn)行拉緊的工裝（見(jiàn)圖2）。此工裝通過(guò)拉釘固定拉緊，利用活動(dòng)的折合壓板夾在工件內孔止口處，加工時(shí)與單動(dòng)卡盤(pán)配合隨工件一起旋轉，一夾一拉，將工件牢牢固定；加工結束后，松開(kāi)拉釘，旋轉夾具外側的螺紋套使工裝處于放松狀態(tài)，則工件可迅速卸下，如圖3所示。

圖2　工裝

3. 工裝結構及作用

參看圖3、圖4，該工裝主要包括螺紋套、固定壓盤(pán)、移動(dòng)壓盤(pán)和折合壓板等。折合壓板有多個(gè)，壓緊在工件上，每個(gè)折合壓板都有相對應的頂銷(xiāo)，固定壓盤(pán)由拉釘固定在車(chē)床主軸上并與之同軸，螺紋套用于放松和夾緊工件，環(huán)狀的移動(dòng)壓盤(pán)隨螺紋套一起動(dòng)作，通過(guò)頂銷(xiāo)帶動(dòng)折合壓板以達到放松和夾緊的目的。

其中，螺紋套位于固定壓盤(pán)背離車(chē)床主軸的一側并通過(guò)螺紋與固定壓盤(pán)配合；螺紋套上還裝有移動(dòng)壓盤(pán)，移動(dòng)壓盤(pán)的一側靠在螺紋套外柱面上的梯臺上，另一側由安裝在螺紋套上的軸用彈性擋圈限位；固定壓盤(pán)上通過(guò)銷(xiāo)軸安裝有4個(gè)折合壓板，每個(gè)折合壓板和固定壓盤(pán)之間都裝有一個(gè)卡簧；4個(gè)折合壓板靠在固定壓盤(pán)的靠近車(chē)床主軸的一側并繞主軸軸線(xiàn)均勻分布，每個(gè)折合壓板的外端夾在待車(chē)削工件的內孔臺階上，內端通過(guò)銷(xiāo)軸與固定壓盤(pán)轉動(dòng)聯(lián)接；固定壓盤(pán)上還裝有8個(gè)頂銷(xiāo)，每?jì)蓚€(gè)頂銷(xiāo)對應一個(gè)折合壓板，頂銷(xiāo)一端被移動(dòng)壓盤(pán)壓緊，另一端頂住對應的折合壓板外端；固定壓盤(pán)上還裝有4個(gè)導向螺釘，穿過(guò)移動(dòng)壓盤(pán)上的導向孔用于給其導向；銷(xiāo)軸尾部裝有止脫用的開(kāi)口銷(xiāo)；順時(shí)針旋轉螺紋套可以通過(guò)移動(dòng)壓盤(pán)帶動(dòng)頂銷(xiāo)使折合壓板翹起，此時(shí)折合壓板外側組成的圓弧直徑小于工件內孔直徑，工件不受拉緊力，可輕松卸下；卸下工件后，逆時(shí)針旋轉螺紋套，折合壓板在卡簧作用下復位，此時(shí)可裝夾工件。

工作原理：在對工件進(jìn)行車(chē)內孔或內螺紋加工時(shí)，先將該工裝固定在車(chē)床主軸的拉釘上，工件通過(guò)其內孔套在工裝上，因孔徑小于折合壓板組成的外圓，工件裝夾過(guò)程會(huì )使折合壓板翹起，直至內孔直徑變大時(shí)會(huì )由卡簧帶動(dòng)復位，然后用單動(dòng)卡盤(pán)夾緊工件，通過(guò)拉釘把固定壓盤(pán)拉緊，則折合壓板就夾住了工件內孔的臺階面， 完成了工件的裝夾，然后即可進(jìn)行加工；工件加工完后，松開(kāi)拉釘，順時(shí)針旋轉螺紋套，使得折合壓板翹起從而放松工件，然后即可卸下工件（再次裝夾工件前需要逆時(shí)針旋轉螺紋套使折合壓板在卡簧的作用下復位）。

優(yōu)化方面：車(chē)床裝夾時(shí)拉釘自動(dòng)將工裝拉緊，快速可靠，節約大量人工裝夾時(shí)間，且工裝固定在主軸上，無(wú)論是裝夾工件還是卸下工件都不需要重新定位裝

夾，操作簡(jiǎn)單，加工精度高，而且適用范圍廣，能用作多種結構類(lèi)似零件的車(chē)夾具。

圖3　工件裝夾示意

圖4　工裝結構

1—開(kāi)口銷(xiāo)　2—拉釘　3—卡簧　4—銷(xiāo)軸　5—折合壓板　6—固定壓盤(pán)　7—頂銷(xiāo)　8—移動(dòng)壓盤(pán)　9—導向螺釘　10—彈性擋圈　11—螺紋套

4. 結語(yǔ)

采用此工裝加工尾套類(lèi)精度要求高又難裝夾的回轉類(lèi)零件，可實(shí)現安全快速裝夾的目的，減少裝夾時(shí)間和難度，提高加工質(zhì)量，節約人工成本，加快生產(chǎn)節拍。目前已生產(chǎn)500余件，完全符合圖樣尺寸及裝配要求，本設計為我們打開(kāi)了思路，大量使用設計精巧的工裝能夠省時(shí)省力，還可以大幅度地降低生產(chǎn)成本。