论文摘要：针对端面环形孔加工的钻孔特点，改进了原用夹具的夹紧方式，在加工中心上使用可使工件装拆更加轻松快捷，明显提高生产效率。
论文关键词：钻孔夹具,改进
一、前言
某厂在加工中心机床上加工如下图1车用齿轮端面孔时，采用碟形弹簧从内表面涨紧齿轮坯的夹具，如图2所示，钻孔时将齿轮坯放置于环形垫圈2上，然后拧紧螺母8,通过开口垫圈7和环形垫圈6将碟形弹簧4压紧，使之直径涨大，从内表面涨紧齿轮坯。钻完孔后，松开螺母8,碟形弹簧4自动弹回，直径变小，从而轻松取下工件。装、拆工件都是通过扳手拧螺母，虽然省力，但比较费时，约45秒/件，有必要对夹紧方式进行改进。
图1车用齿轮图2螺旋夹紧夹具
二、夹具改进
圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速，常用于夹紧行程及切削负荷较小且平稳的场合。根据厂里的实际加工情况，选用叉形偏心轮夹紧。夹具如下图3所示：
图3偏心轮夹紧夹具
使用时先装配好夹具，装上齿轮坯，然后用一套筒套进圆柄8,往下压，旋转偏心轮即可通过偏心轮垫圈7和环形垫圈6将碟形弹簧4压紧，使之直径涨大，从内表面涨紧齿轮坯。取下套筒然后加工，钻完孔后，再套上套筒把偏心轮圆柄往上抬，即可松开,碟形弹簧4自动弹回，直径变小，从而轻松取下工件。由于不用费时去拧螺母，装拆工件所花时间现场实测约8秒/件。
使用偏心轮夹紧时要解决自锁的可靠性问题，按相关夹具理论，设偏心轮直径为D，偏心距为e，一般钢铁件接触面磨擦系数f=0.1~0.5，则偏心轮自锁条件：2e/D≤f。本设计采用“偏心轮50JB/T8011.2-1999”，D=50mm,e=2.5mm,2e/D=0.1,满足上述自锁条件，且偏心率D/e=20,自锁性能好。
钻孔时产生的钻削轴向力垂直于环形垫圈2上表面，直接由垫圈2承受。钻削扭矩会使工件转动，为防止工件转动，夹具夹紧机构就有足够的磨擦力矩。夹紧力是通过偏心轮的压紧程度来控制，经过实际机床上加工测试，只要稍微用力下压偏心轮圆柄8就能保证加工要求。
由于偏心轮和偏心轮垫圈磨擦，为提高硬度处长其使用寿命，按标准要求可采用20钢，渗碳深度0.8~1.2mm，热处理后硬度可达HRC58~64。心轴由于取消了螺纹，加工方便，热处理因不用考虑螺纹保护也显得相对容易。
三、结束语
本设计是在原有夹具的基础上加以改进，充分利用原来的夹具组件，构造简单且装拆方便、夹具寿命长、成本低，效果也很好，大大提高生产率，满足生产的需要。
参考文献
1 薛源顺.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社,1997:67-80
2 曾林.一种钻车用齿轮端面孔的夹具设计[J].大众科技,2010,8:115 |
