康振声

摘 要：文章介绍对N形轴的加工夹具设计的分析和实施，该夹具对零件加工具有装夹方便、安装可靠，有效地保证零件的加工精度，大大缩短了产品的生产周期，有效地提高了生产效率，降低了生产成本，解决了加工产品困难的技术难题。

关键词：N形轴 夹具设计 楔块夹紧

引言

N形轴是JX系列计量泵的核心，其精度影响着计量是否准确。是计量泵的传动部分，配合精度高，加工难度大、要求工人的技术水平高，结合实际情况，设计制造了N形轴的车床夹具，解决了加工N形轴的技术难度，并在生产实践中取得了良好的应用效果。

1、N形轴的技术要求见零件图（图1）

（1）?46h6轴心线相对于?20g6轴心线的角度公差为O.01，相对于 17k6轴心线的同轴度公差为O.01mm。

（2）?46h6、?2Og6、?17k6处表面粗糙度均为RaO.8。

2、夹具设计

针对零件的技术要求.在车床上加工，必须满足如下两个条件：

（1）车床的旋转轴线必须与?20g6的轴线在同一条直线上。

（2）夹具体必须夹住?46h6处，两顶尖必须顶在?20g6轴线的延长线上。

2.1 夹具结构与尺寸如（图2）所示

（1）夹具的设计高度为86.11mm。

（2）从夹具的重量和工艺结构上考虑，取长度等于高度，即夹具的长度为86mm。

（3）在加工过程中.夹具应有一定的强度.装夹必须安全可靠且重量轻，加工过程中不与刀具相干涉、故取厚度为35mm。

2.2 夹具的夹紧机构

采用双楔块夹紧机构，具体结构如（图2）所示， 夹具的销孔与楔块销采用 ?16 配合.利用螺栓M8带动楔块夹紧工件，楔块楔角满足φ=tan-1（0.1～0.15）= 5°43′～ 8°28′，取楔角 a = 7°夹紧力可满足夹具工艺的加工要求。

2.3 工件的定位

（1）夹具体与工件采用 ?46 配合，并利用楔块夹紧，以工件的外圆定位。

（2）采用双顶尖安装车削加工N形轴。

（3）车床配有一拔盘，通过拔杆带动夹具体车削。

3、夹具的制作

N形轴的加工要分别以直径为?46h6和?20g6的中心线两端的中心孔定位。如（图2）所示的两个夹板。两中心孔先不加工，夹板的孔?46与轴的两端采用过渡配台 把轴粗加工，并加工出两端的工艺尺寸将一个夹板装在轴的一端，使有斜面的端面与轴端在同一平面上，并紧固。另一端装入另一个夹板，同样使有斜面的端面在外侧，放在平板上，使两夹板的侧面与平板贴平，测量两夹板的内侧尺寸，使其达到预定的尺寸L1，并紧固，见（图3）。将轴连同夹板固定在卧铣的精密圆盘上，使?46与?20的中心线交点位于圆盘的中心。再使?46的中心线与机床主轴的中心线重合， 然后将圆盘转一个a角，主轴装上中心钻，加工一端夹板上的中心孔，再将盘转180°，加工另一个夹板上的中心孔。这样就保证了两夹板中心孔的位置和角度。

4、工件的装夹要求

（1）在划线平台上，将工件毛坯装入夹具体中，使N形轴的轴心线与夹具体的两个端面垂直，并使夹具处于水平位置，否则将严重影响N形轴的加工精度。

（2）拧紧螺栓M8，利用楔块夹紧工件。

5、车床的选择

夹具体的最大的旋转直径经计算为185.8 mm ，车床的选择取决于夹具体的最大旋转直径，C6140车床的中拖板到工件的最大旋转直径为210mm，故选用C6140车床，车床加工示意图如（图4）所示。

6、N形轴的加工

先把N形轴的毛坯按照工艺进行粗加工，并车至两端工艺尺寸。然后接照前面的顺序和要求把夹板装在轴上，就可以利用两条中心线上的中心孔车轴。

7、夹具使用的注意要点

（1）在N形轴中，一般选用YT类硬质合金刀具车削，中等速度，吃刀量不能过大。

（2）N形轴在加工過程中，开始是断续切削，冲击大应检查后顶尖是否顶紧，防止夹具体松动飞出伤人。

（3）工件一定要夹紧，确保安全可靠。

（4）车床的主轴跳动不能过大，保证零件加工精度要求.

（5）粗车时采用YT类硬质合金车刀，车刀伸出较长，刀杆强度应大一些。

8、使用效果

用上述两个夹板加工的N形轴，完全能达到设计要求，并有效的节省了毛坯材料和加工工时。例加工轴径D为46mm，轴长上为185mm的N形轴。若采用加大毛坯直径的方法加工见（图5），则毛坯的最小直径Dmin为82mm，毛坯重为7.88kg。若采用两个夹板方法加工，则毛坯的最大直径D1max为56mm就足够。这样，每加工一根轴可节约4.2kg的毛坯材料，足见效果显著。

9、结束语

该夹具同样适用于l9°、21°、23°的N形轴，从车床刚度和刀具的强度考虑最好不要超过25°，为了提高劳动生产率并改善工件的表面粗糙度，该夹具可在磨床上使用，同样取得了良好的应用效果。

参考文献

[1]吴拓.现代机床夹具设计及实例.北京：化学工业出版社.2015.11.

[2]王丹.机械加工夹具及选用.北京：化学工业出版社.2010.11.

[3]陈家芳.车床操作技术.J.上海科学技术文献出版社.2008.4.