活塞杆斜孔回转式钻床夹具

1、! !图6 活塞杆斜孔回转式钻床夹具 罗晓霞 (广东省技师学院, 广东 惠州5 1 6 1 0 0) 1引言 我校实训中心承接到一批活塞杆斜孔的加工任务。 如 图1所示,3个斜孔均布在!5 8 m m的轴向圆周上, 而该斜 孔为阶梯孔, 直径分别为!4 m m、!8 m m、!9 m m、 我们所要 完成的钻孔任务是底孔!4 m m。考虑到斜孔结构和位置的 特殊性, 决定在立式钻床上加工, 并重新设计钻孔夹具。 2零件结构特点分析 分析图纸可知, 工件为轴类零件, 材料为4 5钢, 总长 4 3 9 m m, 活塞杆上!3 7 m m、 两处!4 5 f 8 m m外 圆表面、M 3 9 1

2、. 5 m m螺纹及其它尺寸已依次 加工好。而且各处加工表面粗糙度值较小,2 处!4 5 f 8 m m外圆表面为Ra0 . 2 !m, 轴肩处为 Ra3 . 2 !m,需要加工的斜孔轴线与工件左端 !4 5 f 8 m m外圆表面的素线成1 2 夹角。 基于上述分析, 笔者决定采用已加工好 的!4 5 f 8 m m外圆表面及端面T定位,采用 回转式钻孔夹具 (图2所示) , 在立钻上依次 完成3个斜孔的加工。 3夹具的设计 3 . 1确定定位方案和定位元件 按工件的工艺基准选择原则, 在定位设 计时应遵循 “基准重合” 和 “基准统一” 等原 1 2 5 机械工程师2 0 0 7年第8期

3、摘要:通过分析活塞杆上斜孔的加工工艺、 结构特点, 进行钻孔夹具设计, 文中着重阐述了夹具的工作过程, 以及定位 方案、 夹紧方式、 定位误差和夹紧力的确定。实践证明, 该夹具操作方便, 生产效率高。 关键词:斜孔;回转式夹具;设计 中图分类号:T G 5 2文献标识码:A文章编号:1 0 0 2 - 2 3 3 3(2 0 0 7)0 8 - 0 1 2 5 - 0 2 R o t a r yD r i l l i n gJ i gf o r P r o c e s s i n gA n g l e H o l e o f P i s t o nR o d L U OX i a o - x

4、i a (G u a n g d o n g P r o v i n c e T e c h n i c i a nC o l l e g e,H u i z h o u5 1 6 1 0 0 , C h i n a) A b s t r a c t:B a s e do nt h ea n a l y s i so f t h ep r o c e s s i n gt e c h n i ca n dc o n f i g u r a t i o nf e a t u r eo f a n g l eh o l eo f p i s t o nr o d , t h e a u t h o

5、 rg i v e sad e s i g no f d r i l l i n gj i g . T h i sp a p e rp u t sg r e a t e m p h a s i so nj i gsw o r k i n gp r o c e s s、p o s i t i o n i n gp r o j e c t、 c l a m p i n gm e a n s、p o s i t i o ne r r o r a n dv e r i f i c a t i o no f c l a m p i n gf o r c e . P r a c t i c eh a sp

6、 r o v e d t h a t t h ej i gi sc o n v e n i e n t t o o p e r a t e a n dh a s a h i g hp r o d u c t i o ne f f i c i e n c y . K e yw o r d s:a n g l e h o l e ; r o t a r y j i g ; d e s i g n 1 . 6 0 . 2 3 . 9 1 2 !9 T !3 7 M 3 9 1 . 5 !4 5 f 8 9 4 7 4 3 9 1 7 5 2 0 + 0 . 2 0 0 . 2 3 . 2 !5 8

7、0 - 0 . 4 !4 5 f 8 图1 D 设计计算 D E S IG N A N D C A L C U L A T IO N 3 . 2 !4 !6 8 h 8 3 - !9 1 1 . 5 3后轮转向器拨销的运动分析 当偏心轴7带行星齿 轮2公转时, 行星齿轮沿固 定内齿圈1滚动,使拨销6 画出一条如图6所示的运 动轨迹。 从拨销运动轨迹可知: 在高速行驶时, 如微打动方 向盘, 在前轮偏转某一小角 度时, 拨销运动偏向固定齿圈垂直中心线前方, 拨销拨动 滑块前移, 使后轮也同时同向偏转一小角度, 以减少汽车 的横摆和惯性力, 提高汽车行驶的稳定性和安全性。 但在 低速大转弯时拨销运

8、动轨迹偏向固定齿圈垂直中心线的 后方, 拨销带动滑块反方向移动一比较大的距离, 此时在 前轮偏转较大角度的同时,后轮也反方向偏转一较大角 度, 大大减小了转弯半径, 实现了急转弯, 大幅度提高了 汽车的操纵性和机动性。(编辑 明 涛) 作者简介: 王传博 (1 9 8 2 -) , 男, 教师, 主要从事汽车专业教学工作。 收稿日期:2 0 0 7 - 0 3 - 1 8 ! 图2 1 .手柄2 .偏心轴3 .钻模板4 .菱形螺母5 .钻套6 .螺钉 7 .压板8 .分度套9 .手柄 则, 以减少定位误差对加工精度的影响。 因此选定工件上 已加工好的!4 5 f 8 m m外圆表面作为主要定位

9、基准, 限制 工件的X、Z轴移动和转动的4个自由度,以端面T作为 次要定位基准, 限制工件绕Z轴转动的自由度。 而定位元 件直接采用夹具上分度套8。 3 . 2确定夹紧方式 由于所钻斜孔只有!4 m m, 孔径小, 钻削时的切削扭 矩和轴向力较小, 而工件质量较大, 为便于操作和提高效 率, 利用工件上已加工好的端面T, 用3个夹紧螺母6, 通 过压板7将工件压紧在分度套8上。 4夹具的工作过程 安装工件时, 首先旋转手柄1, 通过偏心轴2, 将分度 套8压紧在夹具底座上, 将菱形螺母4回转9 0 , 敞开钻模 板3, 拧松螺钉6, 逆时针转动并取下压板7, 从上面装入工 件, 装上压板7,

10、拧紧螺母6, 便可把工件夹紧, 使钻模板3 复位, 反向旋转菱形螺母4锁紧钻模板3, 便可进行加工。 当一个孔加工完后, 旋转手柄1, 松开分度套8, 通过手柄9 进行分度, 分度完毕, 再锁紧, 便可加工下一个孔。 5定位误差和夹紧力分析 5 . 1定位误差分析 工件在夹具中的定位是以定位元件代替支承点, 而 定位元件及工件的定位基准在制造时又都有误差,这些 都会影响工件定位的准确。为此一批工件在夹具中的实 际位置, 将在一定范围内变动, 即工件在夹具中加工时所 产生的定位误差。 工件在夹具中定位时,产生定位误差的原因有两方 面: 一是定位基准与设计基准不重合, 必然产生基准不重 合引起的定

11、位误差 B; 二是由于定位副制造不准确, 定位 基准相对夹具上定位元件的起始基准发生位移,产生定 位误差 D。即:D= B+ Y 式中: B-基准不重合误差;Y-基准位移误差。 根据公式分析夹具定位方式可知,夹具中主要定位 基准面是!4 5 f 8 m m外柱面, 而工序尺寸为!5 8 0 - 0 . 4 m m, 所以存在基准不重合误差: B=(e s - e i)/ 2 =- 0 . 0 2 5 -(- 0 . 0 6 4) / 2 = 0 . 0 1 9 5 m m 基准位移误差: Y=(E S - e i)/ 2 =0 . 1 -(- 0 . 0 6 4) / 2 = 0 . 0 8

12、2 m m 定位误差: D= B+ Y= 0 . 0 1 9 5 + 0 . 0 8 2 = 0 . 1 0 1 5 m m 而工件加工公差 K= 0 . 4 m m, 所以D 2 6 m m时, 用2 0钢制 造, 渗碳深度为0 . 8 1 . 2 m m, 热处理硬度为H R C 5 8 6 4。 本 夹具中钻套采用T 1 0 A钢制造, 并经淬火处理。 6 . 2钻模板的设计 为了避免工件装卸时被钻模板防碍,夹具中采用铰 链式钻模板。铰链销与钻模板的钻孔用G 7 / h 6配合, 与铰 链座的销孔采用N 7 / h 6配合。钻模板与铰链座凹槽采用 H 8 / g 7配合。加工时, 钻模板用菱形螺母予以锁紧。 基于上述各个元件的结构和布置,设计的夹具结构 型式和尺寸如图2。偏心轴与夹具体配合为!2 5 H 7 / f 7; 钻 套5的 中 心 线 与 夹 具 底 座 底 面D的 垂 直 度 公 差 为 0 . 0 5 m m, 与分度套8中心线共面, 位置度公差0 . 1 0 m m。 (编辑 昊天) 作者简介: 罗晓霞 (1 9 7 4 -) , 女, 讲师, 钳工高级技师, 现主要从事机械 方面的教