打开文本图片集
摘 要 现代化的机床由于加工任务复杂性的提高和产品多样性的增加，以及产品质量要求的精度高，使得对机床配套使用的夹具，提出了更高的要求，要求精度高，稳定性好，通用性強。同时更对夹具的自动化提出了更高的要求。夹具的功能实现，选用机械式、液压式，还是液压机械混合式，或气动式，都需要根据实际情况分析采用。端齿盘铣齿夹具设计过程就很好的例证了目前现代化夹具设计要求。
关键词 端齿盘;夹具;液压;精 度;高效
1 设计准备
（1）熟悉端齿盘结构，材料及定位基准，及工艺路线以及本工序加工的技术要求以及前后工序的联系。端齿盘一般采用的材料为20CrMnTi，在立式加工中心上铣齿并且齿面预留磨量，以便后序渗碳淬火后精加工。简要工艺路线是：粗车-调质-精车-钳-铣（立式加工中心）-钳-淬火-平磨-外磨-内磨-磨齿。
（2）了解工厂的生产规模以及对夹具的需用情况。端齿盘是车床刀塔分度的主要零件，生产规模多为中批量生产，对夹具要求精度高，稳定性好，通用性强，且自动定位，自动夹紧。
（3）了解铣齿所用设备及型号、性能、运动情况以及功率、转速、机床精度，以及机床自动换刀位置，夹具连接部分结构的联系尺寸等。
普通的数控立式加工中心都可实现，例如：陕西秦川机床工具集团生产的“VMC1500”立式加工中心就可满足端齿盘的加工精度，表面粗糙度可达到Ra2.5到Ra1.6，主轴转速在3000r/min至8000r/min之间，机床按程序指令自动换刀，机床台面分布T型槽，用T型螺栓联结夹具。
（4）通过网络了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考。
（5）结合用户需求，设计更优的夹具方案。
2 总体夹具设计
（1）分析零件外形及定位基准以及加工要求，确定定位方案，绘制夹具简图。
零件定位基准为内孔及端面，前道加工工序为精车，且内孔与端面为一次装夹完成加工，内孔中心线相对端面的垂直度在0.05mm以内，其他同类零件，也多以端面和内孔（或外圆）作为定位基准，但内孔尺寸大小不尽相同。考虑夹具的自动化和通用性，并确保定位可靠，定位精度目标设定小于0.02mm。
夹持内径尺寸可扩展一定的范围，同类型的零件可通用一种夹具，立置式自定心夹头，可实现自动夹持，同时适用内、外径夹持，高精度，高效率。同时定位装夹多件，根据机床行程，效率等确定。根据端齿盘相关标准JB/T4316.1—2011《直齿端齿盘第1部分：系列参数和尺寸》可见以齿盘的外径作为主参数，齿盘的外径系列如下：100mm，110mm，125mm，140mm，160mm，180mm，200mm，220mm，250mm，280mm，320mm，360mm，400mm，450mm，500mm，560mm，630mm，710mm，而对应齿盘内径系列如下：55mm，65mm，70mm，80mm，100mm，120mm，140mm，150mm，180mm，200mm，220mm，260mm，300mm，350mm，400mm，500mm，580mm，需要夹具夹持内径尺寸可扩展一定的范围，内径在一定范围的零件可通用一种夹具，选用立置式后拉内涨三爪夹头，例如：其可夹持内径范围为Φ90mm-Φ150mm，即可夹持的端齿盘系列外径是Φ160mm，180mm，200mm，Φ220mm，对于其余规格端齿盘，可通过更换夹具三爪夹头，扩大加工范围。此种夹具内置油压缸，配保压阀组件，安全可靠，自定心夹持精度小于0.02mm，夹具可保证齿盘端面准确定位，又对内孔自动定心，以实现对工件的完全定位，确保铣齿加工的工艺刚性，并大幅提高铣齿加工的稳定性，准确性。根据加工设备的工作台面尺寸，可布置2个或2个以上夹头定位装夹工件，大大提高了加工效率，特别适合于端齿盘铣齿的中批量加工。
（2）确定夹具夹紧方案，并进行相关计算。
采用液压或压缩空气作为动力源，虽然压缩空气来源方便，清洁干净，但工厂标准气压一般为0.5MPa -0.7MPa，工件的切削用量不能太大，否则夹紧力不足，夹紧不可靠。通过计算切削力大小，及夹紧可靠性，选用液压系统提供。但液压系统多数加工中心没有配置，需选用一套为夹具提供动力源的液压站，在明确了液压系统设计要求，
分析液压系统工况，进行液压系统方案设计，确定主要技术参数，拟定了液压系统原理图，选择液压元件，验算了液压系统性能，可完全保证铣齿加工的动力源的可靠性，控制便捷，快速响应。
随着经济的快速发展，机械制造业随之不断发展，夹具技术也在不断进步，它不只在扩大了设备的使用范围，还进一步对生产机械自动化的发展起到了有效的促进作用。这种端齿盘铣齿夹具，进一步促进了铣齿加工向着高精，高效，灵活通用，经济的方向发展。
