角位移上安装板夹具设计

宋奇 王艳

摘要：本文主要介绍在某零件的加工过程中，通过设计合理的夹具，保证零件的加工质量，经过生产实践证明，科学的工艺路线，合理的工装夹具设计，能极大地提高零件的加工质量，减小加工报废率，达到零件图纸的尺寸要求，保障零件在产品中的使用性能。

关键词：圆柱销；菱形销；钻模；定位；夹紧；基准

引言：

在生产制造过程中，夹具的设计直接影响到零件的加工质量。合理的工装夹具的设计不仅能保证零件的质量，还能够给加工者带来方便，提高加工效率。

以我所生产的某型号传感器中的零件安装板为实例，该零件在以往的加工中，曾经出现过批量报废。而且加工质量较差。表面粗糙度很难达到图纸要求。通过分析，这与夹具的磨损和设计不合理有着较大的关系。并且夹具在定位过程中出现过定位现象。

一.零件的加工工艺性分析及工艺路线的制定：

该零件图如下：

1.零件的要求及工艺性分析：

该零件的形状并不复杂，图纸有要求较高的地方只有两点，

1）左端面有较高的粗糙度要求；

2）宽10的通槽尺寸要求严格；

零件的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti，切削性能差。

通过对零件的结构和工艺性分析，设计加工路线为：车工——钳工——铣工——钳工。考虑到该零件的生产批量较大，需要设计钻模加工2—Φ2.8孔。为保证宽10通槽的加工尺寸及方便铣工的加工，设计专用铣工夹具。为保证钻模和夹具使用，在车工工序中需要对零件的外圆Φ21及厚度3 提高加工精度等级，还要有平行度的要求。在加工通槽时需要2—Φ2.8孔定位，因此2—Φ4.5沉孔需要最后加工。

二.钻模的设计及原理

钻模通过零件Φ21外圆定位，加工时零件放入钻模体Φ21 孔中，要求该孔在加工时必须清根。将钻模体和零件一起装入钻模座中，通过螺纹连接对零件压紧。钻模座中的环形槽为容屑槽，钻模体中的Φ1.5孔方便将零件从钻模中取出。钻模体和钻模座外圆分别滚花处理，方便操作。为了保证定位的准确，在车工工序中，将零件Φ21外圆加工为Φ21 。

三.铣工专用夹具的设计及原理

夹具的装配图如下：

该夹具属于一面双销定位方式。通过零件的一个面，一个圆柱销和一个菱形销实现定位。将压块安装到夾具体上，螺钉紧固。圆柱销和菱形销分别压入夹具体中2—Φ2.8孔中。夹具体加工两处台阶，采用压板固定在工作台上。两处宽6槽的作用为方便零件的装卸。加工时将零件放在夹具体上，通过两个销子定位，然后将两个压板通过螺栓与夹具体连接，对零件进行夹紧。

1.确定两定位销的中心距。两定位销的中心距的基本尺寸应等于工件两定位孔中心距的平均尺寸，其一般公差为（0.2～0.3）Δld，两孔的孔间距为15.5±0.1，故取销间距为15.5±0.04。

2.确定圆柱销直径D1。圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合的工件孔的最小极限尺寸，其公差带一般取g6或h7，故圆柱销的直径为Φ2.8

3.确定菱形销的尺寸b，由夹具手册查得b=4mm

4.确定菱形销的直径D2。a=（0.1+0.04）mm=0.14mm，b=4mm，D2=Φ2.8 ，

所以X2min=2ab/D2min=（2×0.14×4）/2.802=0.04，菱形销的最大直径dmax=2.802-0.04=2.78mm，其公差等级一般取IT6或IT7。IT7=0.01。故菱形销的直径应为Φ2.8 。

四.误差分析

钻模的定位基面为钻模体的圆孔面和底面，限位基面为零件的圆柱面及端面，存在基准位移误差，ΔY=δd+δd+XMIN=0.046+0.033+0=0.079。钻模的定位基准和工艺基准重合。ΔB=0，所有该钻模的定位误差为ΔD=ΔY+ΔB=ΔY=0.079。

铣工专用夹具采用的是一面双销定位，对于尺寸10 的方向与两定位孔连心线平行，其基准位移误差ΔY=0.034+0.016=0.05。定位基准与工艺基准互相重合，因此ΔB=0。

尺寸1.4 的定位误差，由于定位基准与工艺基准不重合，ΔB=δs，零件在车工工序中将尺寸3 加工为3 ，ΔB=0.10-0.06=0.04，基准位移误差ΔY=0。

通过以上定位误差的分析，钻模与铣工夹具均能达到零件图纸的尺寸要求。

五.结束语

通过对一次批量为100件的零件的加工，经检验零件为出现超差。该零件在加工工程中的尺寸完全都是依靠夹具来保证，不仅符合了零件图纸的要求，还为工人的加工带来了方便。极大的提高了加工效率。

（西安远方航空技术发展有限公司）