同步器锥环销孔加工夹具的设计

□ 陈海瑛

西安航空动力股份有限公司科技发展部 西安 710021

图1所示是汽车副变速箱中锁销式惯性同步器锥环零件图，基体由粉末冶金材料制造，锥面上粘接非金属摩擦材料。零件中销孔3-φ9.00+0.0250为本道加工中的重要工序，该孔尺寸精度、位置度要求较高，钻床上加工需要设计钻夹具，用钻套引导钻削-铰削该孔。

▲图1 锁销式惯性同步器锥环

1 零件加工工艺与技术要求

腰孔3-F均布在以φE锥孔为中心的圆周上，在粉末冶金零件成型时，该腰孔已压制出，留精加工余量，锥孔 φK±0.02、β±5′，两端面A、B已加工好。要加工的销孔3-φ9.00+0.0250均布在以φd锥孔为中心的圆上，且与腰孔3-F夹角为60°。

加工工艺路线：两端面A、B→锥孔φK±0.02、β±5′→销孔3-φ9.00+0.0250→腰孔3-F精加工（铣削）。

本夹具设计要达到的目的：工件定位夹紧后，要加工销孔3-φ9.00+0.0250的孔位中心线与腰孔3-F的孔位中心线的夹角为60°。所以，应以3-F腰孔来定位加工销孔φ9.00+0.0250孔，确保两者60°夹角。

2 钻孔夹具的设计

要设计钻沿圆周分布孔的钻床夹具，夹具分度装置和零件的定位夹紧方式是首要考虑的问题，分度装置由分度板和对定机构组成。3-φ9.00+0.0250和腰孔3-F的孔位均位于以锥孔为中心的圆上，所以，应以锥孔中心作为分度板回转中心进行分度，以3-F腰孔定位来加工销孔φ9.00+0.0250，确保两者60°夹角。如图2所示为同步器锥环销孔加工夹具。

该夹具由夹具体、钻模板组件、对定机构三大部分组成。夹具体由基座、定位芯轴组成；钻模板组件由压锥、钻模板、钻套、快换钻套、插销、开口压盖、锁紧螺母、衬套、镶套、定位销组成；对定机构由支座、导套、分度对定销、压簧、拉轴、手把组成。分度楔口分布在钻模板圆周上，钻模板围绕定位芯轴转动，实现分度。

分度对定机构通过支座固定在基座上，分度板（即钻模板）通过定位芯轴定位在基座上，调整钻模板上钻套孔a、b、c中其中任一个孔位中心与钻床主轴线重合，然后将基座固定在钻床工作台面上，对定销插入钻模板分度楔口中。

图2中的分度板和钻模板、压锥为一体，压锥中心和分度板回转中心同轴。加工3-φ9.00+0.0250钻套孔a、b、c均布于分度板中心φd圆上；钻模板上3个孔D均布于分度板回转中心φE圆上，与钻模板上三钻套孔位中心夹角为60°；定位销通过钻模板孔D插入工件腰孔3-F中任何一个孔中，以保证3-φ9.00+0.025与腰孔3-F为60°夹角；压锥压紧并使工件锥孔中心与钻模板回转中心同轴，快换钻套根据钻、扩、铰工序快换相对应尺寸的钻套。

▲图2 同步器锥环销孔加工夹具

3 夹具工作原理

通过手把、拉轴，把分度对定销从分度板楔口中拔出，置于后位（即把销钉T置于导套端面P处），使分度对定销处于收回状态；将工件置于基座A面上，钻模组件上压锥通过定位芯轴找正工件锥孔中心，同时将定位销穿过钻模板孔D插入工件腰孔3-F中任何一个孔中，转动钻模组件，压锥和定位销带动工件转动，使钻模板分度楔口对准对定销位置，将对定销插入钻模板分度楔口中（如图2所示位置）；插入开口压盖，拧紧锁紧螺母，通过压锥将工件定位压紧。钻、扩、铰加工φ9.50+0.0250，完成第一个孔加工。钻套不拔出，然后将插销插入已加工好的φ9.00+0.0250中，拔出分度对定销，松开锁紧螺母，旋转钻模板并带动工件一起旋转 （分度板）至第二个分度楔口位置插入分度对定销，拧紧锁紧螺母夹紧钻模板和工件，加工第二个φ9.00+0.0250。按照上面的步骤，完成第三个孔加工。

4 结论

该钻夹具把钻模板、分度板、工件定位压锥合为一体，工件定位、压紧一次完成，使工件定位准确，夹紧迅速，操作简单，该夹具适合于普通钻床使用，是一个投资少见效快的加工装备，为同步器锥环产品试制和小批量生产提供了可靠、有效的加工手段。

［1］张耀寰，马占永.机械设计加工工艺设计实用手册［M］.北京：航空工业出版社，1993.

［2］刘文剑，曹天河，赵维.夹具工程师手册［M］.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987.

［3］机械设计手册联合编写组.机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，1987.