薄壁件如何夾緊外圓車削

一往冇前

薄壁件的加工和夾緊一直是業(yè)界的困難之一,，現(xiàn)場(chǎng)加工方法很多,，但適合于大批量生產(chǎn)的方法未幾,。我們采用了一種浮動(dòng)三爪夾具,，不需要過(guò)大的夾緊力就可實(shí)現(xiàn)薄壁件加工的定位和夾緊,，大大改善了加工效果,。

2 L: z7 k1 ^) d& O+ q

眾所周知，薄壁件夾緊外圓進(jìn)行車削加工時(shí),，在夾緊力的作用下,，零件易產(chǎn)生變形，從而影響加工精度,，工件尺寸公差不易保證,。

如加工的一種出口件8T-4556的加工為例，其外圓直徑412mm,，壁厚為25mm,，屬薄壁件，且毛坯為鑄造方式生產(chǎn),，存在外形不規(guī)則的特點(diǎn),，工藝要求在以外圓為夾緊定位基準(zhǔn)的條件下，車削端面和內(nèi)孔,，內(nèi)孔尺寸公差帶只有0.08mm,。試制該零件時(shí)，我們?cè)�采用傳統(tǒng)的軟三爪夾緊外圓的方式,，夾緊時(shí)工件易變形,，影響加工精度，同時(shí),，由于毛坯外圓不規(guī)則,，夾緊定位不穩(wěn)定，為了減少變形,，需減小夾緊力,，但這樣可能會(huì)出現(xiàn)夾不緊的情況。

對(duì)此,，我們突破傳統(tǒng)的通過(guò)加大裝夾接觸面積（加開縫套筒）的方式,，采用了一種六點(diǎn)定位夾緊的浮動(dòng)三爪（如圖1），在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果,。

) Q. b9 ]0 ^* Q7 J

圖1浮動(dòng)三爪夾緊

$ x' z1 a! h7 e, A( {

一,、浮動(dòng)三爪夾具的組成及工作原理

我們采用的浮動(dòng)三爪夾具包括三爪本體、連接塊,、夾緊釘及特殊鑲套,。三爪本體通過(guò)鑲套連接在連接塊上，連接塊像普通三爪一樣與車床卡盤連接,，六個(gè)夾緊釘成對(duì)分別固定在三爪本體上,，以鑲套為支點(diǎn)，連同三爪本體隨毛坯外圓的高低起伏,，有微量的浮動(dòng)（浮動(dòng)量有嚴(yán)格要求,，不可隨意給定）,，起到浮動(dòng)夾緊作用。夾緊釘帶錐的尖部隨著夾緊力的作用扎進(jìn)毛坯表面一定深度,，不需要過(guò)大的夾緊力,，就可以實(shí)現(xiàn)薄壁件加工的定位和夾緊，防止工件變形,。

1 J" n6 n( m" Z) j6 \1 O0 w

如圖2a所示,，因毛坯為鑄造工藝制造，毛坯上多處（B'）存在表面凹陷,，普通三爪夾緊時(shí)易造成工件變形過(guò)大或夾不緊,。采用六點(diǎn)定位夾緊的浮動(dòng)三爪即可克服此缺點(diǎn)。在卡盤向中心移動(dòng)過(guò)程中,，當(dāng)夾緊釘沒(méi)有與工件B'點(diǎn)接觸時(shí),，三爪本體會(huì)以鑲套為圓心，零件會(huì)給夾緊釘一個(gè)作用力F,，使三爪本體產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角,，即夾緊釘尖點(diǎn)A移動(dòng)到A1點(diǎn)，夾緊釘尖點(diǎn)B移動(dòng)到B1點(diǎn),，如圖2b所示,，隨著三爪本體夾緊動(dòng)作繼續(xù)，使兩個(gè)定位釘同時(shí)與工件表面接觸,，如圖2c所示,，這樣三爪本體的浮動(dòng)量克服了工件表面缺陷。同理,，其他兩個(gè)卡爪也如此運(yùn)動(dòng),，六個(gè)夾緊釘尖點(diǎn)終極都與毛坯外圓同時(shí)接觸，保證了工件的定位夾緊,。

圖2浮動(dòng)夾緊原理

二、應(yīng)用效果
: t: q8 c# R" E2 `. v; H8 \4 `

從力學(xué)上分析,，傳統(tǒng)的三爪接觸面為三爪與毛坯的接觸面積,，設(shè)為S1，而六點(diǎn)定位夾緊的浮動(dòng)三爪夾具與毛坯外圓的接觸面為兩個(gè)點(diǎn),，設(shè)為S2,，那么兩種方式夾緊時(shí)零件表面受到的壓強(qiáng)分別為P1=F1/S1和P2=F2/S2，因S2遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于S1,，故保證同樣的壓強(qiáng)下,，F(xiàn)1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F2。

薄壁件加工中,，夾緊壓力應(yīng)越小越好,，六點(diǎn)定位夾緊的浮動(dòng)三爪夾具將受力面縮小到兩個(gè)點(diǎn)，S2非常小，這時(shí)夾緊釘與工件接觸處壓強(qiáng)較大,，使夾緊釘輕易嵌進(jìn)工件表面一定深度,，夾緊不僅僅依靠摩擦力作用，從而大大增加了夾緊的穩(wěn)定性,，在夾緊力較小的情況下,，實(shí)現(xiàn)了工件的夾緊定位。

) z/ N( m! I/ ?2 G: `9 ?: @- M) u

在使用傳統(tǒng)三爪加工8T-4556時(shí),，工件精度很難保證,，分歧格品率較高。最近這一年多,，通過(guò)使用六點(diǎn)定位夾緊的浮動(dòng)三爪夾具,，其加工效果明顯改善，不但滿足了內(nèi)孔的工藝尺寸要求,，而且內(nèi)孔的圓柱度也非常好,。

三、浮動(dòng)三爪夾具的主要特點(diǎn)

適合夾持截面圓度相對(duì)較差的工件,，比如鍛造件和鑄造件毛坯,，既可以外夾，也可以內(nèi)撐,。

該夾具的卡爪夾持時(shí),，因卡爪的角度變化特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生后拉力,，使工件卡爪通過(guò)自身角度的變化產(chǎn)生的后拉動(dòng)作,，可以能夠緊固夾持單邊斜度最大為10°的鍛造或鑄造件。 同時(shí)卡爪自身具有圓周向5°的偏擺功能,，實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié),，增大卡爪與工件的接觸面。

4 }3 ?5 t( e/ ]

當(dāng)工件以中心定位,，卡爪輔助夾緊時(shí),，該夾具同樣可以滿足夾持要求，避免產(chǎn)生普通卡盤所帶來(lái)的過(guò)定位的問(wèn)題,。

卡爪可以做成子母爪結(jié)構(gòu),，通過(guò)更換子爪和定位塊，可以滿足規(guī)格相近的產(chǎn)品夾持,，同時(shí)根據(jù)子母爪之間的精度配合,。可以實(shí)現(xiàn)快速更換,。

; |; T3 f% t; a$ \

東海fyh126

高，,，,，，,，,，，,，加工過(guò)大直徑密封圈模具的路過(guò),。

平凡yjr

學(xué)習(xí)了