关键词：离心叶轮 圆弧端齿 内部腔体 压紧机构
1、绪论
在现代化的机械和仪器制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直是生产厂家所追求的目标。正确的设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产效率，从而降低成本的重要技术环节之一，同时也是扩大机床使用范围必不可少的手段。
本文以如何运用内涨夹具完成加工，提高产品质量和效率为例，对其设计思路、方法、相关内容以及自己的心得体会进行简单的论述。
2、夹具在生产中的作用；
2.1保证加工精度
采用夹具安装，可以准确的确定工件与机床、刀具之间的相互位置关系，其加工精度高且稳定。
2.2提高生产效率、降低成本
用夹具装夹工件，能使工件迅速的定位和夹紧，显著的减少辅助加工时间，提高生产率。另外，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，降低的了生产的成本。
2.3扩大机床的工艺范围
改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多用。
2.4减轻工人的劳动强度
用夹具装夹工件方便、快速，能快速的将零件置于机床加工位置，可以减轻工人的劳动强度。
3、离心叶轮组件的夹具设计方法探究
3.1研究原始资料、明确设计任务
使用车间工艺在叶轮组件加工过程中，提议加工路线应按图要求圆弧端齿内径为基准，内部腔体为压紧机构，加工零件的其它尺寸，因此所有工艺路线都要求夹具以圆弧端齿内径定位，内部机构压紧，这样才能保证产品质量。由于零件的内腔孔口小，压紧机构必须以小尺寸进入，并在内部实施涨开压紧零件。
3.2离心叶轮组件的夹具设计方案
3.2.1离心叶轮组件的夹具设计初步探究
经与工艺协商，分析图纸技术要求，及零件图纸的要求，工艺路线要求以圆弧端齿定位的内涨式压紧机构。（如图1初步方案二维视图）。
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图1
A.用圆弧端齿量规着色的配对量规为定位基准件，基准稳定，完全符合图纸基准及相对尺寸链要求。
B.零件如何装在工装上：采用件12顶杆的螺纹向左旋转，顶压件7伸缩压块，旋转件11螺母，传递压紧力实施到件9弹簧上，通过弹簧力顶压伸缩套及件7伸缩压块将零件压紧。
C.零件如何从工装上拆卸：同理,将件12顶杆的螺纹向右旋转,通过件9弹簧力的顶压伸缩套，使件7伸缩压块缩回，将零件拆下。
D.工装存在的缺点：工人在操作过程中，如果没能很好地将零件端平稳，工装的螺母、伸缩套很容易使零件的内腔出现磕碰痕迹。
3.2.2离心叶轮组件的夹具设计进一步探究
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图2
由于初步探究方案出现弊端，我们又与使用车间进行了协商，他们同意初步方案，但对操作中的磕碰现象甚是担忧，希望我们能进一步改进设计方案，并一次操作实现定位压紧机构，不损伤零件，而且，对用圆弧端齿定位也产生了同样的担忧，建议采用圆弧端齿一侧的内径定位，同样的内涨式机构压紧。
A.用零件的圆弧端齿一侧内径为定位基准，基准同样稳定，符合图纸基准及相对尺寸链要求。(如图2进一步方案二维视图)
B.零件如何装在工装上：采用件11螺母的螺纹沿件5螺栓向左旋转，顶压件8压紧套，通过压紧套的圆锥面传递压紧力实施到件6伸缩压块上，使件6向外涨压，将零件压紧。
C.零件如何从工装上拆卸：同理,将件11螺母的螺纹沿件5螺栓向右旋转,通过件4弹簧力顶压件6伸缩压块，使件8压紧套向右移动，件6伸缩压块自动缩回，将零件拆下。
D.工装存在的缺点：由于加工过程中，零件会产生切削热，从外部实施冷却液，看不到加工位置，散热不均。
3.2.3离心叶轮组件的夹具设计最终探究
先前的工装设计方案得到了使用单位的认可，而且使用方便，操作简单，但加工下一道工序是磨工，要求散热性能好，即保证零件能高速旋转，又能使冷却液从腔内进入，保证零件的散热。
在夹具后端增加轴承及进油嘴，并做密封处理，使夹具内部形成进油腔体，并在件5螺栓加工中心进油孔。这样在零件高速旋转时，冷却液由胶管进入夹具腔内，通过压力进入件5螺栓孔内，直接喷入零件的内部腔内，完成了冷却作用。
4、结束语
根据以上的分析和论证,可以得出结论,工件采用内涨式压紧机构，保证产品在加工过程中能快速、准确定位装夹,解决了以往因转换基准加工零件超差的问题，提高了加工精度及效率，保证了产品质量。确保了公司的科研生产任务的进度,降低了生产成本,降低了工人的劳动强度, 以此工件的工装设计作为特例,为今后解决相同类型零件的生产加工问题，探索和研究出了一种解决问题的方法和设计结构,保证产品质量,提高生产效率和降低生产加工成本,改善和降低工人的劳动强度。
参考文献
[1] 曾正明 机械工程材料手册 北京：机械工业出版社 2010
[2]《航空制造工程手册》总编委会编 航空制造工程手册 北京：航空工业出版社 1998
[3] 中国标准出版社第三编辑室 六项基础互换性标准汇编上册 中国标准出版社 2004
论文作者:丁明月 孙婷婷 郑金鹿
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/17
标签：零件论文; 夹具论文; 加工论文; 叶轮论文; 压紧论文; 圆弧论文; 工装论文; 《科学与技术》2019年20期论文;