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撰文／宝鸡法士特齿轮有限责任公司 李洛锋
法士特公司目前有多种小花键轴类零件的台阶面位置度要求以花键轴的某个齿为基准,但花键的模数小且齿数较多,花键齿宽和齿全高均比较小,试生产时使用的组合夹具是以齿槽定位,产品的加工质量差且不稳定.
法士特齿轮有限责任公司（以下简称法士特）小花键轴类零件上的台阶面相对花键有较高的位置度要求,试生产期间使用的组合夹具无法满足设计要求,通过对该工艺方法进行分析、论证,得出结论为组合夹具存在先天不足,且定位方式存在问题,故为该零件设计了专用夹具——对齿夹具.通过验证,该夹具的使用提高了产品的加工质量和稳定性.
加工方法的探讨
在试加工期间使用组合夹具进行加工,其定位方式为：以V形块定位,用锥销从侧面卡入齿槽来限制工件的轴向位置,然后使用压板将工件压紧.通过试加工发现位置度无法达到设计要求,且每个工件的位置度偏差比较大,质量不稳定.经过对试加工期间所出现的问题进行分析,发现有以下几点需要解决：
1．组合夹具的稳定性及加工精度差
(1)由于组合夹具的连接副较多,且在装配过程中人为因素影响比较大,这是组合夹具不稳定的主要因素.
(2)各个元件之间是以键槽、螺栓等相连接,结合力相对较差.
(3)各个元件的加工存在不同程度的误差,误差累计后直接影响工件加工精度.
综上所述,所以应设计制造专用夹具来保证尺寸及位置度要求.
2．锥销的中心和轴的中心重合问题
如前面定位方式所述,在夹具的装配过程中,锥销的中心和轴的中心理论上是重合的.在实际加工中每个工件的轴径尺寸一致性难以保证,那么以V形块定位,每根轴的中心高和理论尺寸是有一定量的偏差,但锥销的位置是固定的,所以当轴的中心在不停变化时,锥销会对轴的力F相对中心线有夹角a,那么F分解为Ft和Fn两个分力,所以轴在Ft的作用力下会出现一定量的旋转,最终导致位置度会出现偏差.
3．锥销从侧面定位,而夹紧力是由上而下,那么在夹紧时会出现定位和夹紧无法同步实现,导致定位容易出现偏差,从而出现位置度偏差比较大.
结合第2、3条所述,将定位方向和夹紧方向放在平行方向上会更好一些.设计方案
通过以上分析,现在所需解决的问题是设计专用夹具、使用花键定位、定位位置与夹紧力同向,设计方案如图所示.
原理：以V形块定位,限制高低及左右尺寸,用定位销限制工件旋转,轴向位置由V形块端面确定.弹簧以保证定位销始终对工件发生作用,以确保花键定位的正确性；防转销确定定位销顶端V形的方向,限位块保证弹簧伸缩.
结果与结论
经过使用,工件的位置度有明显提升,且稳定性高,同时也提高了加工效率.该夹具的设计和使用解决了法士特公司小花键轴类零件加工的质量瓶颈,并对该类型零件的加工提供了参考.
夹具设计:机床夹具和六点定位
总结：本文是一篇夹具定位论文范文，可作为选题参考。
夹具设计引用文献:
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