连杆轴瓦夹具的设计_连杆轴瓦夹具

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连杆轴瓦夹具的设计

陈胜华

（浙江工贸职业技术学院，浙江

温州

325003）

摘要：连杆轴瓦内孔加工要确保很高的表面粗糙度、垂直度及同轴度公差要求，一般通用夹具难以保证其加工精度。本次设计的专用夹具是采用多头螺纹与锥度式紧固元件相结合，很好的解决了轴瓦内孔的加工问题。

关键词：连杆轴瓦；工艺分析；夹具

中图分类号：TG539

文献标识码：B

文章编号：1672－0105（2009）01－0051－05

The Design of Connecting the Pole Stalk Tile Tongs

Chen Shenghua（Zhejiang Industry & Trade Vocational College，Wenzhou Zhejiang 325003）

Abstract: Connecting the pole stalk tile tongs needs a very high surface rough degree, and the tolerance of perpendicular degree with together concentricity degree.But general tongs could not aure the accuracy.The design is to make use of several multiple threads and conicity.And tight solid form tongs is to install two slices of stalk tiles so as to solve the proceing problems for the stalk tiles.Key words:Connecting pole stalk tile;Craft analysis;Tongs 前言

某企业从国外引进T148柴油机技术，在加工过程中遇到了很多技术难题，其中，连杆轴瓦（如图1）的加工难度较大，从毛坯至成品有20道工序，且每道工序时间长，精度要求比较高，如工件外圆及内孔表面粗糙度Ra1.6，同轴度公差为0.03mm。因工件壁厚只有4.5mm，用三爪卡盘装夹时易变形，用四爪单动卡盘（用百分表校正）进度又太慢，生产效率无法提高，特别是车削2mm×2mm半月弯槽时，槽深接触面积大，工件薄，车刀细，刚性差，易断刀。从连杆轴瓦生产工艺的角度来看，轴瓦外壳与铜锌层要求分布均匀，连杆轴瓦在柴油机中约每分钟3千转高速运转，因此厚薄不得存在过大误差，从成品件来分析测量铜锌层为0.25mm-0.3mm左右。设计要点

本夹具体的设计，主要考虑保证轴瓦的加工精度和生产批量要求。本次设计采用多头螺纹与锥度式紧固的方法，快速实现对工件一次性装夹，并且保证夹紧准确、安全、可靠、省力。

2.1确定定位方案

收稿日期：2009-3-10 作者简介：陈胜华（1956-），男，技师。从零件图上看，该工件形状轴套类零件，考虑其内孔铜锌层的厚薄有较高的公差要求，我们选用涨圈与其端面联合定位，并采取夹具体与机床主轴的连接方式。如图2所示，锥套涨圈加工后分爪为3个片段，材料45#，调质处理HRC30-35。

图1 连杆轴瓦

图2 涨圈

2.2夹紧表面的选择

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陈胜华：连杆轴瓦夹具的设计

在确定定位基准之后，工件在夹具上获得了正确位置，为保证工件在加工过程中不会由于重力、切削力、离心力，惯性力等外力的作用而产生移位或振动，考虑工件薄壁与同轴度要求，选择工件外圆表面与端面为夹紧表面。确定导向夹紧方案

车削连杆轴套时各受力均匀，采用方牙螺纹与锥度导向紧固机构，使得夹紧体的机构操作简单，工件装卸方便。以下是设计夹具体结构方案与制作。

3.1设计螺杆元件（图3）选定材料45#钢，采用矩形螺纹左旋的方式，根据螺纹的特点，即大胆采用M36x40，配合于内螺纹把手螺母（图4），速度快，以1/4圈计算即可纵向移动10mm，足够用于工件的松卸。而采用4头螺纹，其目地是用于把手螺母配合操作轻松。

图3螺杆元件

3.2设计锥体涨圈（图2）采用材料45#钢，调质处理HRC30-35。采用锥体喇叭形式,外圆锥度⊿1：10，表面粗糙度1.6，内孔Ф 95以轴套类式精制加工，轴瓦外圆为Ф 95，同轴度与垂直度不得超差0.018mm。而外两端面与中心线的垂直度公差为0.03mm，且涨圈外锥体表面与夹具体内锥体（图5）配合，接触面应大于80%以上，即内外磨制。

3.3设计夹具体（图5）从夹具体设计来讲，其设计精度要求较高，欲使其夹具体达到设计要求，必须在机加工上着重考虑，其加工工艺步骤如下：非标测试夹具, http://www.daodoc.comC精密零件加工, 五金机械零件加工厂

3.3.1粗车外圆用四爪单动卡盘夹 Ф167mm处，车A端外圆Ф240mm，留余量4mm毛坯，微刮端面，调头夹A端外圆Ф 244mm，刮端面至总长296mm，留余量4mm。粗车内孔Ф 106mm 留余量6mm。用闷盖顶住粗车外圆Ф167mm，留余量3mm，并倒角1×45°。

3.3.2调头夹Ф170，刮端面车外圆Ф240及内孔Ф360

+0.039

内端面C.DФ60，内倒角1×45°，及B处法兰面孔Ф1950+0.045×10mm深，2×30°倒角，微刮端面与外圆。

3.3.3车定位工具（车法兰Ф1950-0.05×100-0.1mm阶台，制作主轴连接莫氏芯棒Ф 360-0.03×110mm）。3.3.3.1定内孔Ф36并用法兰定元件与内阶台Ф195×10mm（事先分别在Ф 214圆周上分三等分钻孔制作M12×1.75mm，并锁紧螺纹）。

图4把手螺母

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陈胜华：连杆轴瓦夹具的设计

图5夹具体内锥体

3.3.3.2粗车外圆Ф 167mm刮端面及车削孔Ф106×176mm及半精车锥度⊿1：10，留余量0.3mm，内外倒角1×45°。

3.3.3.3磨内孔。定主轴连接莫氏芯棒与法兰磨内锥度⊿1：10，表面粗糙度Ra1.6。并与图2元件相配合。

3.3.3.4部件装配定位制作螺杆件、把手螺母件、垫圈件、涨圈件等分别装入夹具体，并夹紧（套类工件Ф 95作定位）分别打Ф32×3mm排削孔，以及K向处分别钻孔Ф10.5制作长方形槽，如图5。

3.4夹具体的机构作用与说明

本夹具设计时采用轴向拉紧带动锥度自动紧缩，使工件紧固夹紧。使其夹紧力作用点均匀、分散，防止工件变形，并保证工件垂直度和圆柱度分别在0.03mm范围内。

夹具体的夹紧机构分析，见装配图（如图6：）

图6 夹具机构装配图

1螺杆2垫圈3把手螺母4定位销5垫圈6螺钉7弹簧8夹具体

由于工件的定位直径较长，所以将夹具体2制作成内外锥度配合形状，当把手螺母3向顺时针移动时，螺杆1带动涨圈件5缩进紧固工件。而当把手螺母3向逆时针移动时，螺杆1推向涨圈件5张开，使工件便于装入，夹具体的内锥度1：10可接近摩擦角，当把手螺母3向逆时针移动时涨圈松开，会产生“跌落”现象，工件不易装入。为此在夹具体2，在K端处分别装有3个M10×45螺钉6及弹簧7螺钉尾部穿过夹具体8的长槽伸入涨圈件5固定。使其在操作过程中涨圈件始终紧贴夹具体8，锥体内使锥孔接触面保持在80%，并保证工件精度与装夹方便。因此，工件在夹具体中定位可靠，既达到工艺精度的要求，又提高了工作效益。4 小结

经过一年多的生产实践验证，使用该夹具加工出来的连杆轴瓦各方面均达到图纸要求，并且缩短了加工时间，操作工人的劳动强度也大大降低，取得了较好的经济效益。

参考文献：

[1]薛源顺.机床夹具设计[M].北京：机械工业出版社.2001.[2]徐鸿本.机床夹具设计手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社.2004.[3]王喜祥.常用工夹具典型结构图册[M].北京：国防工业出版社.1993.[4]劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心.机械加工通用基础知识[M].北京：劳动和社会保障部出版社.2005.[5]薛连通.金属材料与热处理[M].北京：中国劳动出版社.1993.【责任编辑 王文深】