用于车削平板类零件夹具的设计

车削加工是工厂最常见的加工方式，对于大部分零件而言可以借助设备标准配置的卡盘进行工件 的定位夹紧，实现回转面和端面的加工。对于-些奇型零件或工艺较为特殊的工件，就必须设计专用的夹具达到工件的加工要求 。

就夹具设计 而言 ，对于不 同的工件 ，应根据其加工特点设计定位和夹紧方案。

对于车削加工 ，通常以工件 内孑L或外径定心 ，通过卡爪夹紧 ，工件直径较小 ，则可以采用 弹簧夹头进行定位夹紧；轴 向有尺寸有精度要 求时 ，需要有专 门的定位块 ，并在装夹时保证定位面贴紧定位元件。

以轴承环的加工为例。粗车时，可以采用三爪卡盘外夹 (或内撑 )加工轴承环 的内孔(或外 圆)；精车时 ，则采用大幅面卡爪或多点浮动夹紧，同时适当降低夹紧力 ，以避免夹紧力不均匀和夹紧力过大造成的零件变形 ，使工件尺寸及形位误差超差 。还可以采用磁力卡盘进行加工 ，即利用轴向磁力吸附产生的摩擦力来抵抗切 削力 ，从根本上消除了径向的夹紧变形。

1 夹紧定位方案的确定对于无法使用卡爪在径向夹紧定位的工件 ，则需要选认理的定位和夹紧方式 ，设计可靠的定位元件和夹紧结构。

- - 02图 1 工件 图如图 1所示工件。零件外形不规则，零件状态为毛坯，所加工面为 A，有表面粗糙度、平面度及公差要求。由于该工件为精铸件，加工余量小，且加工精度要求不高，工件外形不规则因此无法使用通用卡盘夹紧 ，只能轴 向压紧 ，所 以采取 以下工艺方案 ：以 A面定位 ，l、2、3三处压紧 ，以车削方式进行 B面的加工。

2 夹具的设计2.1夹紧机构 的设计由于是对平面进行加工 ，以平面定位 ，所以夹具设计的关键在压紧机构的设计 。具体设计如图 2所示。

1、2、3三处压紧位置较小 ，受空间所 限，压紧点在 车削直径范围内，压板高度不能超出 B面，尤其是 B-B(2号压 紧点 )处 h2>hl，压板厚度较小 。为了增加夹具可靠性 ，在工件 中部凶处设置定位销 1，并设置两处 限位块(图2中 2、3号零件 )，防止压紧力不足时工件移动 ，同时起到粗定位的作用 ，防止工件放置过于偏离理想压紧位置。

轴向压紧可以通过旋转钩形压板或连杆机构实现。旋转钩形压板原理是圆柱凸轮机构 ，驱动运动为直线运动 ，压紧动作 为旋转-定 角度后直 线运动(压紧 )，其结构虽然比四杆机构 紧凑 ，但是 由于压板宽度 ，旋转时容易与工件干涉，因此采用 四杆机构实现压 紧动作 。

图 2 夹具结构图压紧机构的设计 ，首先确定施力点的位置 ，其次确定支点位置，然后确定整个压紧结构的其他元件参数。

A )图3压紧机构结构简图 (下转第 33页)啪 眦H工 艺 与 装 备(East China Research Insititute of Electronic Engineering，Hefei230031，China)Abstract： In this paper， the Waveguide lumen of oxidativecorrosion causes and failure mechanisms are analyzed，to complete theaccurate positioning of the waveguide path failure. A scientificexperiment of a sliver-plated copper substrate oxidation corosionphenomenon is explained in detail.Through the quantitative an alysisdata comparison to identify the atmospheric NO2 led to the waveguideinner chamber corosion external factors，flaws of the sealing structuredesign is analyzed at the same time.The waveguide flange seal failureled to the wavegnide inner cham ber corrosion interna1.Explore therelationship between the failure analysis technology and structuraldesign，describe fault expiration analysis of the basic method and theprinciple of judgment，and verify the steps of the design and processimprovements based on data analysis and method s，provide referencesfor the seal design and anti-corosion process design engineering。

Key words：seal design ，failure analysis，fault location，corrosionmechanism(上接第 22页)推(拉 )杆 中心位置的确定 ：为了方便工件上下 ，压板必须张开-定的角度 ，而且夹具应尽量 紧凑 ；如果支点放在施力点和压紧点中间无法保证压板的张开角度。支点与压紧点要有-定 的距离 ，否则推(拉 )杆行程较大 ，油缸行程不能满足要求。为放置工件压紧变形 ，将定位块设置在压紧点下，在定位块外形轮廓及位置确定后，通过试算确定推(拉 )杆 8的位置(即确定压 紧点 到铰支点 的距离L1)，前提是结构尽量紧凑，这样可以使偏心惯量较小 。

支点位置的确定：根据压紧力与拉杆力的比值确定支点位置。压板相当于-个杠杆结构，推(拉)杆 8的推(拉)力通过压板转化为对工件 的压紧力。压 紧力产生的摩擦力矩用以抵抗切削力产生 的扭矩 ，压紧力可 以通过切削力进行估算，而油缸的推拉力为已知，由杠杆原理即可确定支点位置，即可求 出压紧点到支点的距离 L。

压紧结构其他元件参数 的确定 ：压紧位置已知，结构要求中间杆 7位于卡盘体外，在推(拉)杆和压板之间，因此可以定出中间杆 7的长度 L3。为了方便上下工件，压板张开时须保证其投影线在零件外廓之外，据此计算出压板张开的角度 d，按照 图 3(A、B、C、D为压 紧时各点位置，A 、B 、C 、D 为压板张开后 的位置 ，其 中 A为支点 ，B为压紧点 ，C为施力点，D为推拉杆端点)，推(拉 )杆 的行程 (即图 3中 DD 的长度 )可 以计算或采用作 图法得出。

此行程如果在油缸行程范围内 ，则压 紧结构 可以确定 ；如果不能满 足则需要对支点位 置进行调整 ，重新验算 ♂构确定后 ，进行压紧力验算和各元件的强度校核。

2.2配重的设计偏心量过大则影响主轴的精度 ，因此为了减少偏心质量对加工的影 响，应该将工件 的质心尽量至于主轴 中心附近 ，设计时将质心 C放在了主轴中心上。同时还应该设计配重来平衡偏心量。图中零件 4为配重，弧形 ，通过 T形螺栓与夹具体连接，方便配重位置的调整。配重固定螺母在沉孔中，避免与其他的结构刮碰发生危险。

夹具的工作原理 ：油缸通过拉杆 10和平盘 9向下拉动拉杆 8，带动中间杆 7使压板 5绕支座 6的支点旋转压紧工件；油缸反方向运动则松开工件。

上述夹具的设计可以看出：车床夹具设计同其他夹具设计-样 ，都要求工件定位准确 、夹紧可靠。但是由于车削加工是主轴与工件-起高速旋转，因此车床夹具更要注意夹紧的安全可靠 ，确保加工时不能松动 ；夹具尽 可能紧凑 ，夹具(包括工件 )悬 伸尽量小 ；对于质量偏心 的工件要求 配重平 衡偏 心量 以减少质 量偏 心对加 工质 量 的影响；此外还应保证夹具与主轴的可靠连接，等等。

3 结束语本文以-个奇型零件 的夹具设计为例 ，介绍了夹具夹紧机构的设计和设计时的注意事项。在工程实践中，工件干变万化 ，其加工要求也各不相同 ，只有在认 真研究工件的工艺特点、熟悉机构设计和加工设备的基础上，才能设计出高效可靠的夹具来 。