三通接头体磨削夹具的设计

□ 郭 飞 □ 辛莹莹

泰安航天特种车有限公司 山东泰安 271000

1 加工问题分析

通常，平面磨床磨削加工的是板类零件或外形规则零件，都是将工具吸附在磁力吸盘上进行磨削加工的。对于一些异形零件或无法使用磁力吸盘的零件，只能采用单件加工的方法进行加工。如果需要大批量生产，则存在生产效率低、劳动强度大等一系列问题。笔者设计了针对此类异形零件加工问题的专用工装［1］，可以解决异形零件三通接头体无法使用磁力吸盘进行加工的问题［2］。

2 夹具原理

三通接头体零件如图1所示。根据三通接头体［3］的设计要求，为保证磨削加工后三通接头体连接端面相对于A基准孔的垂直度，确定夹具以零件的A基准孔定位进行夹紧。为提高加工效率，采用磁力吸盘吸附夹具的装夹方式。

3 结构设计

磨削夹具结构如图2所示，夹具主要包括螺纹锥销、弹性锥销和底板等。底板上安装一个弹性锥销，弹性锥销通过螺纹与螺纹锥销连接。三通接头体下端面与底板B面贴实后，旋紧螺纹锥销，利用弹性锥销的自身胀芯特性与三通接头体的内孔实现夹紧［4］。

弹性锥销为关键部件，结构如图3所示，材料为T10A碳素工具钢［5］。弹性锥销设计带内锥孔，并在锥孔圆周上设计四处均布开槽，槽底设计通孔［6］，使弹性锥销弹性均匀，可以松紧自由。

▲图2 磨削夹具结构图

4 夹具效果

这一夹具的效果是可以通过多套弹性锥销定位的形式，实现对多个零件的同时作业，由原来的单一零件加工变为多个零件同时加工，生产效率大幅提高，劳动强度大大降低。这一夹具的结构简单，容易制造，便于推广［7-11］。

5 使用说明

（1）磨削加工前，将底板吸附在设备的磁力吸盘上。

（2）将三通接头体安装在底板上，然后预紧螺纹锥销，消除弹性锥销与三通接头体A基准孔之间的间隙，使弹性锥销起定位作用。

（3）使用橡胶锤敲打三通接头体上端面，消除三通接头体下端面与底板上B面之间因装夹而产生的局部间隙。

（4）旋紧螺纹锥销，利用弹性锥销与三通接头体A基准孔之间的摩擦力紧固三通接头体。

（5）三通接头体上端面磨削加工完成后，松开螺纹锥销，弹性锥销恢复原状态，与三通接头体之间的夹紧力消除，松开三通接头体。

▲图3 弹性锥销结构图

（6） 将三通接头体翻面安装，重复步骤（2）～（4），磨削三通接头体下端面，再重复步骤（5）。

6 结论

所设计的磨削夹具以三通接头体零件的A基准孔定位夹紧，设计基准为定位精基准，磨削上下端面使用同一个基准孔，符合基准重合和基准统一的原则。三通接头体加工完成后完全能够满足设计端面与基准孔A的垂直度要求。

三通接头体经采用该夹具装夹后，在平面磨床上磨削加工了几十件，并通过了零件检验。经过使用验证，这一夹具安装方便，定位准确，能够保证三通接头体的加工精度，大大提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，不仅解决了三通接头体无法使用磁力吸盘进行加工的问题，而且为解决异形零件在平面磨床上加工装夹困难、生产效率低等问题，提供了一个设计思路。

［1］吴拓.简明机床夹具设计手册［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［2］王健石.机床夹具和辅具速查手册［M］.北京：机械工业出版社，2007.

［3］林松孙.三通管的冷成形［J］.锻压机械，1980（4）：57-60.

［4］郑艳丽.三通管液压胀形的数值模拟［D］.西安：西北工业大学，2003.

［5］刘鸣放，刘胜新.金属材料力学性能手册［M］.北京：机械工业出版社，2011.

［6］忻良昌.公差配合与测量技术［M］.北京：机械工业出版社，1990.

［7］徐灏.机械设计手册3［M］.2版.北京：机械工业出版社，2001.

［8］王继焕.机械设计基础［M］.武汉：华中科技大学出版社，2008.

［9］方昆凡.公差与配合实用手册［M］.北京：机械工业出版社，2006.

［10］吕艳红，马广勇.简易实用的分度装置设计 ［J］.金属加工 （冷加工），2016（5）：39-40.

［11］朱敏红，徐云，王祥鑫.薄壁套的加工工艺与夹具设计［J］.机械制造，2012，50（8）：61-63.