商用车零件试制加工中使用的一种多功能定位夹紧装置

曹磊,时敬龙,岳巍

一汽解放汽车有限公司商用车开发院

摘要：本文介绍了商用车零件试制生产中使用的一种多功能定位夹紧装置，此装置具有径向跳动小，旋转精度高，可以安装不同种类的顶尖的优点。该装置的推广使用，能够提高零件的加工效率、保证定位精度、降低生产成本。

关键词：多功能定位、夹紧装置 顶尖

中图分类号：TG519.1

Abstract：This paper introduces a multifunctional positioning and clamping device used in the trial production of commercial vehicle parts. The device has the advantages of small radial jump, high rotation precision and can be used to install different kinds of top. The application of the device can improve the machining efficiency, ensure the positioning accuracy and reduce the production cost.

Keywords：Multifunctional positioning and clamping device Top of the line

1. 问题的提出

商用车试制产品加工的特点是多品种、小批量生产，要求加工设备型号多样。在细长轴、曲轴、凸轮轴类零件加工时，通常采用的是专用顶尖支承，以消除各种零件加工变形。在产品换型时需要频繁更换不同规格的顶尖，一方面会导致生产效率低下，另一方面会降低设备支承精度。尤其对于细长轴类零件加工要求中心定位时，打中心孔需要辅助支撑并用百分表找正工件，费时费力。此外由于轴承配置的不合理，使顶尖在工作时径向跳动较大，旋转精度不高，使加工精度降低，有些零件要做专用的辅助顶尖装置进行定位，周期长，增加成本，对提高效率没有明显改善，并且顶尖只能适用一个种类的尾椎安装。

2. 解决方法

为了解决上述问题，通过对商用车试制产品中同类零件的形状、性能及加工技术要求等的分析，设计了一种数控车床多功能定位夹紧装置。如图1所示，其中：1、定位架轴承罩盖；2、内孔直径为φ30定位轴座；还包括可替换定位轴座：2-1、内孔直径为φ25定位轴座；2-2、内孔直径为φ20定位轴座；2-3、内孔直径为φ16定位轴座；2-4、内孔直径为φ12定位轴座；2-5、内孔直径为φ10定位轴座；3、圆柱轴承；4、定位架主体；5、莫式3锥柄；还包括可替换锥柄：5-1、莫式4锥柄；5-2、莫式5锥柄；6、前端直径为φ20长度为20的小顶尖支撑座；还包括可替换支撑座：6-1、前端直径为φ30长度为20的小顶尖支撑座；6-2、前端直径为φ40长度为20的小顶尖支撑座；7、前端为φ16的小顶尖；还包括可替换小顶尖：7-1、前端为φ12的小顶尖;7-2、前端为φ10的小顶尖；7-3、前端为φ8的小顶尖;7-4、前端为φ6的小顶尖；8、锁紧螺栓；9、轴承更换装置；10、小顶尖更换装置。

图2是定位支架主体的轴视图和三示意图，在图中41处是用于定位架主体与换锥柄组套5、5-1、5-2安装紧固时所用，用扳手紧固。在图中42是三个孔，用于轴承更换装置9拆卸轴承所用。在图中43是螺栓孔，用锁紧螺栓8把定位架轴承罩盖1紧固定位在定位架主体4上。在图中44是定位架主体4镂空处，是用于车刀进入内部对中心孔进行加工所用。图中45是定位架主体4镂空处，是用于使用者便于观察加工情况所用。定位支架主体为调制合金钢，具有不易变形，刚度高、不易磨损的特点。外部表面镀锌，其不易腐蚀，美观。

本夹紧装置的第一种装配使用方法如图3所示，该方法是用于加工细长轴、曲轴、凸轮轴类零件的中心孔快速定位加工的装配方法，定位架主体4右端连接锥柄组5，并且可替换成锥柄组套，其中图中只画出了莫式3、莫式4、莫式5三种，还有可以更换莫式0、莫式1、莫式2。它们是用螺纹装置锁紧的。定位架主体4左端端可连接轴承圆柱3，轴承圆柱3连接直径定位轴座2，其中2可替换成定位轴座2-1、2-2、2-3、2-4、2-5，并且可以根据加工零件制作相应配合的直径定位轴座，定位架轴承罩盖1，是安装完轴承圆柱3和直径定位轴座2之后安装到定位架主体4上的，最后安装的锁紧螺栓8。此加工方法能快速定位细长轴、曲轴、凸轮轴类零件，并能解决每一件零件都要安装找，节省时间，提高加工效率，并且在一定的加工工艺上更加的合理，使其能完成快速加工。并能保证加工精度。

第二种使用方法如图4所示，该方法是用于细长轴、曲轴、凸轮轴类零件的中心孔快速定位的装配方法，定位架主体4右端连接锥柄组5，并且可替换成锥柄组套，其中图中只画出了莫式3、莫式4、莫式5三种，还有可以更换莫式0、莫式1、莫式2。它们是用螺纹装置锁紧的，定位架主体4右端可连接轴承圆柱3，轴承圆柱3连接小顶尖支撑座6，其中6可替换成小顶尖支撑座组套6-1、6-2，并且可以根据加工零件制作相应配合的小顶尖支撑座，定位架轴承罩盖1是安装完轴承圆柱3和小顶尖支撑座6之后安装到定位架主体4上的，最后安装的锁紧螺栓8。

3.结语

本文设计方案不但解决了商用车试制加工中细长轴、曲轴、凸轮轴类零件打中心孔需要辅助支撑并用百分表找正工件的问题；而且同时解决了在车床、数控车床、车铣复合中心等不同设备上的打中心孔、定位、夹紧问题。通过更换锥柄可实现在多种类机床上使用加工，一套定位系统可代替多个顶尖使用，并且更换简单方便，通用性强，经实践证明使用本套装置定位、夹紧，完全能达到零件的加工技术要求。