1. 零件加工工藝性分析

以零件尾套（見圖1）為例，它是我公司推土機(jī)行走系統(tǒng)的重要零部件之一，每臺兩件，年產(chǎn)200余臺，承擔(dān)著將中央傳動裝置動力傳動到終傳動裝置的重要作用，尾套的加工質(zhì)量對推土機(jī)整機(jī)質(zhì)量有著極大的影響。

圖1　尾套

尾套屬于回轉(zhuǎn)類零件， 主要加工工序都在車床完成，外圓對稱分布有兩個止動鍵槽，內(nèi)孔有多級階形結(jié)構(gòu)和內(nèi)螺紋，鍵槽的位置精度和尺寸精度都要求較高，需要使用工裝利用兩側(cè)內(nèi)孔定位進(jìn)行加工，所以要先銑出，打破工件外形的完整度，因此加工內(nèi)螺紋時無法使用中心架作為輔助支撐。因車內(nèi)螺紋時工件受力較大，單動卡盤無法保證裝夾牢固，通常此類零件需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的組合夾具來輔助裝夾，其裝夾過程比較復(fù)雜，裝夾效率低，而且對操作者的技術(shù)水平要求較高，導(dǎo)致工件的加工成本過高，并且組合夾具的設(shè)計(jì)和操作受人為因素影響較大，也給零件的加工精度造成了一定的影響。為此技術(shù)人員特別設(shè)計(jì)了該類零件專用夾具，此夾具和車床及單動卡盤配合使用，外夾內(nèi)拉，使用方便快捷，裝夾牢固，可加快生產(chǎn)節(jié)拍，解決生產(chǎn)瓶頸問題。

2. 工裝設(shè)計(jì)思路

因工件外形分布有兩處對稱鍵槽，無法使用中心架，且為保護(hù)鍵槽表面不被破壞，不能使用從工件外部進(jìn)行輔助裝夾的工裝；又因要對其內(nèi)孔進(jìn)行加工，無法在尾部使用頂尖，為了保證裝夾牢固可靠， 避免發(fā)生加工意外，特設(shè)計(jì)一套固定在車床主軸上，加工時從工件內(nèi)部進(jìn)行拉緊的工裝（見圖2）。此工裝通過拉釘固定拉緊，利用活動的折合壓板夾在工件內(nèi)孔止口處，加工時與單動卡盤配合隨工件一起旋轉(zhuǎn)，一夾一拉，將工件牢牢固定；加工結(jié)束后，松開拉釘，旋轉(zhuǎn)夾具外側(cè)的螺紋套使工裝處于放松狀態(tài)，則工件可迅速卸下，如圖3所示。

圖2　工裝

3. 工裝結(jié)構(gòu)及作用

參看圖3、圖4，該工裝主要包括螺紋套、固定壓盤、移動壓盤和折合壓板等。折合壓板有多個，壓緊在工件上，每個折合壓板都有相對應(yīng)的頂銷，固定壓盤由拉釘固定在車床主軸上并與之同軸，螺紋套用于放松和夾緊工件，環(huán)狀的移動壓盤隨螺紋套一起動作，通過頂銷帶動折合壓板以達(dá)到放松和夾緊的目的。

其中，螺紋套位于固定壓盤背離車床主軸的一側(cè)并通過螺紋與固定壓盤配合；螺紋套上還裝有移動壓盤，移動壓盤的一側(cè)靠在螺紋套外柱面上的梯臺上，另一側(cè)由安裝在螺紋套上的軸用彈性擋圈限位；固定壓盤上通過銷軸安裝有4個折合壓板，每個折合壓板和固定壓盤之間都裝有一個卡簧；4個折合壓板靠在固定壓盤的靠近車床主軸的一側(cè)并繞主軸軸線均勻分布，每個折合壓板的外端夾在待車削工件的內(nèi)孔臺階上，內(nèi)端通過銷軸與固定壓盤轉(zhuǎn)動聯(lián)接；固定壓盤上還裝有8個頂銷，每兩個頂銷對應(yīng)一個折合壓板，頂銷一端被移動壓盤壓緊，另一端頂住對應(yīng)的折合壓板外端；固定壓盤上還裝有4個導(dǎo)向螺釘，穿過移動壓盤上的導(dǎo)向孔用于給其導(dǎo)向；銷軸尾部裝有止脫用的開口銷；順時針旋轉(zhuǎn)螺紋套可以通過移動壓盤帶動頂銷使折合壓板翹起，此時折合壓板外側(cè)組成的圓弧直徑小于工件內(nèi)孔直徑，工件不受拉緊力，可輕松卸下；卸下工件后，逆時針旋轉(zhuǎn)螺紋套，折合壓板在卡簧作用下復(fù)位，此時可裝夾工件。

工作原理：在對工件進(jìn)行車內(nèi)孔或內(nèi)螺紋加工時，先將該工裝固定在車床主軸的拉釘上，工件通過其內(nèi)孔套在工裝上，因孔徑小于折合壓板組成的外圓，工件裝夾過程會使折合壓板翹起，直至內(nèi)孔直徑變大時會由卡簧帶動復(fù)位，然后用單動卡盤夾緊工件，通過拉釘把固定壓盤拉緊，則折合壓板就夾住了工件內(nèi)孔的臺階面， 完成了工件的裝夾，然后即可進(jìn)行加工；工件加工完后，松開拉釘，順時針旋轉(zhuǎn)螺紋套，使得折合壓板翹起從而放松工件，然后即可卸下工件（再次裝夾工件前需要逆時針旋轉(zhuǎn)螺紋套使折合壓板在卡簧的作用下復(fù)位）。

優(yōu)化方面：車床裝夾時拉釘自動將工裝拉緊，快速可靠，節(jié)約大量人工裝夾時間，且工裝固定在主軸上，無論是裝夾工件還是卸下工件都不需要重新定位裝

夾，操作簡單，加工精度高，而且適用范圍廣，能用作多種結(jié)構(gòu)類似零件的車夾具。

圖3　工件裝夾示意

圖4　工裝結(jié)構(gòu)

1—開口銷　2—拉釘　3—卡簧　4—銷軸　5—折合壓板　6—固定壓盤　7—頂銷　8—移動壓盤　9—導(dǎo)向螺釘　10—彈性擋圈　11—螺紋套

4. 結(jié)語

采用此工裝加工尾套類精度要求高又難裝夾的回轉(zhuǎn)類零件，可實(shí)現(xiàn)安全快速裝夾的目的，減少裝夾時間和難度，提高加工質(zhì)量，節(jié)約人工成本，加快生產(chǎn)節(jié)拍。目前已生產(chǎn)500余件，完全符合圖樣尺寸及裝配要求，本設(shè)計(jì)為我們打開了思路，大量使用設(shè)計(jì)精巧的工裝能夠省時省力，還可以大幅度地降低生產(chǎn)成本。