我們曾為某一汽車自動變速箱廠配套一種AT核心零部件，其中有一零件結(jié)構(gòu)及要求如圖一所示。

圖一

　　從工件外形看主要特征為長筒狀薄壁，而且內(nèi)孔小，細(xì)而長，對于夾具設(shè)計剛性及使用精度不易保證;從工件大小端漸開線花鍵參數(shù)及精度上看，徑向跳動已經(jīng)達(dá)到了漸開線花鍵標(biāo)準(zhǔn)ISO 1328-2 6級水平，這就要求夾具制作及裝配精度至少應(yīng)達(dá)到IT5級水平。我們最初采用圖二所示夾具結(jié)構(gòu)方案：

　　圖二

　　該夾具由8個子件組成，以工件大端錐孔與小端孔角定心，對應(yīng)件1和6，工件中段內(nèi)孔夾緊，同時亦參與定心，對應(yīng)圖中件3。動力來源機(jī)床液壓鎖緊油缸，經(jīng)SK40拉爪作用于件7與件2，實現(xiàn)夾緊動作。該夾具經(jīng)過投產(chǎn)使用，由于重復(fù)定位精度不穩(wěn)定，我們要求0.005mm以里，實際有時達(dá)到0.01-0.02mm,致使加工產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。分析此方案由于受以下因素影響產(chǎn)品精度要求難于保證。其一工件薄璧漲緊變形;其二大端錐面車削孔大小及角度一致性難于保證，軸向定位位移誤差必然存在;其三受漲芯制作精度及微張精度影響;其四漲芯錐孔與錐軸配合部位，在夾具松開時存在冷卻液中夾雜物附著，從而影響夾具精度。由于夾具存在以上缺陷，我又針對性的將設(shè)計方案進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，結(jié)構(gòu)方案如圖三：

　　圖三

　　該結(jié)構(gòu)要點為：夾具由原來的8個組件減為4個組件，采用上下雙頂尖件3、件4定心，下頂尖為浮動定心頂尖，工件大端面定位并以夾具體(件1)端面上的多處刃口驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)。下頂尖靠蝶形彈簧(件2)提供足夠的浮動定心力，端面靠刃口提供圓周驅(qū)動力，確保不松脫，連續(xù)驅(qū)動，從而穩(wěn)定高效的加工。具體使用時碟簧采用兩片疊合，在機(jī)床上頂尖下行壓向工件時，力經(jīng)工件傳夾具中件3下頂尖，致使下碟簧產(chǎn)生具有兩倍于單簧變形力，變形力反作用于下頂尖及工件，確保提供工件的軸向向上力，遠(yuǎn)大于滾齒加工滾削力。夾具體與工件定位的端面設(shè)計成端面平臺和驅(qū)動刃口徑向相鄰且均勻分布，在下行壓力的作用下，致使工件下端面微微嵌入刃口中，待工作臺旋轉(zhuǎn)時即驅(qū)動工件，同時刃口驅(qū)動力遠(yuǎn)大于滾削圓周力。在加工狀態(tài)時，由工件、夾具、機(jī)床組成的系統(tǒng)，便會成為剛性很足的整體。

　　該夾具較原設(shè)計結(jié)構(gòu)精簡了，有效地提高了定位精度，增強(qiáng)了使用穩(wěn)定性，并有效地克服了夾緊變形，軸向定位誤差以及清潔度影響定位精度等諸多缺陷。經(jīng)過現(xiàn)場大批量工件的加工使用，該結(jié)構(gòu)夾具能較為穩(wěn)定的確保加工后工件徑向跳動在0.005～0.010之間。同時制作工藝簡化，夾具成本僅為原結(jié)構(gòu)成本的50%。

　　【結(jié)論】 此結(jié)構(gòu)夾具操作便捷，工件變形很小，加工精度很高，在我公司加工的同類產(chǎn)品上得到了有效地推廣使用。該類型夾具能廣泛使用在具有不易選擇定位夾緊部位的軸類及長套筒類工件滾齒加工中，有望在行業(yè)中發(fā)揮些微薄之力。