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加工薄壁零件的弹性芯轴设计与应用

最近要加工一批薄壁零件，如图1所示，外圆与内孔的同轴度要求较高。原工艺为:夹外圆，车端面和内孔，然后用反三爪撑内孔，加工外圆和沟槽。但经过实际操纵，由于反三爪与机床主轴轴线的同轴度不能严格保证，并且由于工件壁薄，撑内孔后，易变形，造成工件的外圆与内孔的同轴度超差。因此，参阅有关资料，设计了一种弹性专用芯轴，定心精度高，结构简单，本钱低。经实践证实，该夹具夹紧可靠，使用灵活、方便。

1 夹具结构和原理

该夹具主要由夹具体1、夹紧螺钉3组成，如图2所示。其中夹具体1的一端呈圆锥形，它的尺寸、锥度要与所联接车床的主轴孔相一致，另一端有一个装夹螺钉3的螺纹孔，在该孔进口处有25～30mm长的内锥面，锥度应与夹紧螺钉上的锥度相一致。同时在该端按6等分开6条约20～30mm 长、1.5～2.0mm 宽的槽，如图3所示，使之具有一定的弹性。


图1


1.夹具体 2.工件 3.夹紧螺钉
图2


图3
使用时，先将夹紧螺钉3松开，将工件装在夹具体1上，使工件的端面与夹具体上的定位面贴紧，不致歪斜，再旋紧夹紧螺钉，这时夹具体的弹性端由于夹紧螺钉的旋进而逐渐扩胀，将工件胀紧在夹具体上：当加工完毕后，逆向旋转夹紧螺钉，使夹具体的弹性端恢复原状，即可轻松地取下工件。

2 留意事项

  1. 工件内孔与夹具体的外径采用H7/h7的间隙配合，这样既可使夹具体的弹性端在变形尽可能小的情况下夹紧工件，又能使装卸工件方便、快捷。
  2. 制作该夹具体时，要保证夹具体的外圆与定位面较高的垂直度要求。
  3. 该夹具材料可采用45号钢或40Gr，但在夹具体的弹性端，要有合适的热处理，使之具有较好的弹性。
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