前 言

如下圖所示的鑄鋁電動機座殼體，零件材料為 AL6061。該零件的基本形體為異形殼體，是三軸用途的電動機主體，故其正面與底面應垂直和平行且同心度要求很高，并且第3 面（有螺紋面）與上述兩面應有較高的垂直度、同軸度及相互位置尺寸的要求。加工該零件時， 若采用常規(guī)虎鉗裝夾的方式，則難以保證上述技術(shù)要求及滿足日常生產(chǎn)的效率，多次裝夾也帶來定位誤差和精度。

圖1 鑄鋁電動機座殼體三維圖

針對上述問題，今天夾具俠和大家探討一種能夠在加工中心上使用的氣動翻轉(zhuǎn)夾具設(shè)計。這種夾具設(shè)計不僅保證了裝夾次數(shù)少、勞動強度低、精度誤差損失少、一次裝夾多個、加工精度高、生產(chǎn)效率高，而且能夠滿足質(zhì)量要求，且操作簡便快捷、效率高、安全。那么，快來一起看看吧～

一、零件工藝分析

分析零件的結(jié)構(gòu)及工藝特點可知，鑄鋁電動機座殼體為異形多面體結(jié)構(gòu)，而且加工面兩兩成 90°關(guān)系。在沒有五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心的情況下，對要求高、難度大的鑄鋁電動機座殼體進行了加工工藝分析，確定了加工步驟，并設(shè)計了一種氣動翻轉(zhuǎn)夾具，實現(xiàn)了在三軸聯(lián)動數(shù)控加工中心上進行加工。

圖2 工序1

工序如下：工序 1，在另一加工中心上采用通用的虎鉗裝夾即可完成加工，并且在加工過程中預加工A、B兩處，作為后期加工的工藝定位銷（這兩處對其產(chǎn)品性能及外觀無影響）；工序2和工序3（見下圖），在該設(shè)計氣動翻轉(zhuǎn)夾具上同時裝夾完成。

圖3 工序2

二、夾具的工作原理

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，按常規(guī)加工，在完成工序2和工序3時，需經(jīng)2次裝夾才能完成，并且還要保證其相鄰各面的位置精度。為此設(shè)計了一種能同時加工 4 個零件的氣動翻轉(zhuǎn)夾具，安裝在加工中心進行加工。

此套夾具主要由底板、活動翻轉(zhuǎn)工作臺、旋轉(zhuǎn)支 承軸、支承板、V 型導向限位支承塊、翻轉(zhuǎn)用氣缸和轉(zhuǎn)向壓緊用氣缸組成。其中，底板固定在機床的T型槽中，活動翻轉(zhuǎn)工作臺通過軸承與旋轉(zhuǎn)支承軸連接，然后與支承板一起安裝在底板上，通過翻轉(zhuǎn)用氣缸連接，實現(xiàn)活動翻轉(zhuǎn)工作臺形成水平狀態(tài)或垂直于主軸。轉(zhuǎn)向壓緊用氣缸安裝于活動工作臺上，對工件起夾緊作用，所有氣缸用氣管分組連接。

三、夾具的工作原理

3．1：V型導向限位支承塊設(shè)計

為了確保翻轉(zhuǎn)工作臺的定位精度，特別設(shè)計了左、右2組共4 件V型導向限位支承塊件，其不但能夠?qū)崿F(xiàn)雙向定位水平狀態(tài)及垂直狀態(tài)的位置限制，還可以起到輔助支承力的作用，提高其活動翻轉(zhuǎn)工作臺的剛度，并對翻轉(zhuǎn)用氣缸起到行程限位的作用；同時還可進行實際加工過程中的精度調(diào)校，因為活動翻轉(zhuǎn)工作臺在實際使用過程中可能會隨著受力時間的原因而產(chǎn)生微量的變形。

圖4 V型導向顯位支撐塊