连杆轴瓦夹具的设计论文

连杆轴瓦夹具的设计 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： 文献标识码： B 文章编号： 1672 0105（ 2009） 01 0051 05 a of is to of is to of so as to 1 前言 某企业从国外引进 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 同轴度公差为 工件壁厚只有 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 2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 右。 2 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。 定定位方案 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 图 1 连杆轴瓦 陈胜华 ： 连杆轴瓦夹具 的 设计 图 2 涨圈 紧表面的选择 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。 3 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。 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 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 10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 计锥体涨圈（图 2） 采用材料 45#钢，调质处理 用锥体喇叭形式 ,外圆锥度 1：10，表面粗糙度 孔 95 以轴套类式精制加工，轴瓦外圆为 95， 外两端面与 中心线的垂直度公差为 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。 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： 车外圆用四爪单动卡盘夹 167，车 A 端外圆 240余量 4坯，微刮端面，调头夹 A 端外圆 244端面至总长 296留余量 4车内孔 106余量 6闷盖顶住粗车外圆 167留余量 3并倒角 145。 头夹 170，刮端面车外圆 240 及内孔 360+端面 倒角 145，及 B 处法兰面孔 1950+0， 230倒角，微刮端面与外圆。 定位工具（车法兰 台，制作主轴连接莫氏芯棒 10 内孔 36 并用法兰定元件与内阶台 19510先分别在 214 圆周上分三等分钻孔制作 锁紧螺纹）。 陈胜华 ： 连杆轴瓦夹具 的 设计 图 4 把手螺母 图 5 夹具体内锥体 车外圆 167端面及车削孔 106176半精车锥度 1： 10，留余量 外倒角 145。 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 与图 2 元件相配合。 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 95 作定位）分别打 323削孔，以及 K 向处分别钻孔 作长方形槽，如图 5。 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 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 5 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，