车外圆圆弧简易夹具

襄阳汽车职业技术学院 郑 颖

本单位某产品中零件车削加工中，是在工件外圆上车制圆弧槽，传统的车外圆圆弧工具一般是蜗轮蜗杆传动和靠模装置，中小批量和多规格轮番生产就显得工作量比较大，制造周期比较长。但这种产品每次投产都有一定的批量，考虑到产品质量和工人的劳动强度，因此需设计出几种合适的夹具来保证产品的质量，而且还要能降低加工者加工时的疲劳性。

1 夹具设计的基本要求

1．1 保证工件的加工精度

专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

1．2 提高生产效率

夹具总体方案应与生产纲领相适应 。在大批量生产时，应尽量采用各种快速、高效结构，如多件夹紧、联动夹紧等，以缩短辅助时间，提高生产率；在中小批量生产中，则要求在满足夹具功能的前题下，尽量使夹具结构简单、容易制造、以降低夹具制造成本。

1．3 工艺性好

夹具的结构应简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。操作方便、使用安全，所设计的夹具应能减轻工人劳动强度，如采用气功、液压等机械化夹紧装置，以减轻工人的劳动强度，并可较好地控制夹紧力。夹具操作位置应符合操作工人的习惯，必要时应有安全保护装置，以确保使用安全。

1．4 便于排屑

切屑积聚在夹具中，会破坏工件正确的定位；切屑带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形，影响加工质量；切屑的清扫又会增加辅助时间，降低工作效率；切屑积聚严重时，还会损伤刀具或造成工伤事故。因此排屑问题在夹具设计时必须给予充分的注意，在设计高效机床夹具时尤为重要。

1．5 经济性好

除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

夹具设计的一般步骤如下：

（1）研究原始资料，明确设计要求，收集设计资料。在接到夹具设计任务书后，首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图，清楚地了解零件的作用、结构特点、材料及技术要求，其次要认真地研究零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求、加工余量、定位基准及所使用的工艺装备。收集有关资料，如机床的技术参数，夹具部件的国家标准、部颁标准、企业标准和厂定标准，典型夹具结构图册、夹具设计指导资料等。必要时还应了解同类零件所用过的夹具及其使用情况，作为设计时的参考。

（2）拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图。拟定夹具结构方案时应主要考虑以下问题：根据零件加工工艺所给的定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件；确定刀具引导方式，并设计引导装置或对刀装置；确定工件的夹紧方法，并设计夹紧机构；确定其他元件或装置的结构形式；考虑各种元件和装置的布局，确定夹具体的总体结构。为使设计的夹具先进、合理，常需拟定几种结构方案，进行比较，从中择优。在构思夹具结构方案时，应绘制夹具结构草图，以帮助构思，并检查方案的合理性和可行性，同时也为进一步绘制夹具装配图做好准备。

（3）绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求。夹具装配图应按国家标准绘制，比例尽量取1∶1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1∶2或1∶5的比例；夹具很小时可使用2∶1的比例。夹具装配图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。绘制夹具装配图可参照如下顺序进行：用假想线（双点画线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定位面、夹紧面和加工面（画在各视图上）；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置）；绘制夹具体和其他元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；待加工面上的加工余量可用网纹线或粗实线表示；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。

（4）绘制零件图，对夹具装配图中的非标准件均应绘制零件图，零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致，并按总图要求确定零件的尺寸、公差和技术要求。如图1－1所示为一夹具设计过程示例。使用时，转动手轮15，通过丝杆14带动方形螺母8做直线运动，随动柱3一边随方形螺母做直线移动，一边在方形螺母孔内根据旋转座转动，达到车圆弧的目的，车刀6通过内六角螺栓5压紧在旋转座上。可在槽内前后移动，以调整圆弧R的大小。

1—刀体2—转动键3—随动柱4—沉头螺钉5—内六角圆柱头螺钉6—车刀7—旋转座8—方形螺母9—垫圈10—垫圈11—圆柱头内六角螺栓12—螺母13—垫圈14—丝杆15—手轮子16—键17—垫圈18—手柄图1－1