高精度微调胀力车削夹具
我所生产的某产品中，电动机结构较为典型，其中以电动机壳体的加工为难点。

电动机壳体采用1Cr18Ni9Ti材料，其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度要求较高，如图1所示。

为实现在小批量生产中能快速装夹、精确定位，我们设计了专用夹具以用于车削两端高精度孔，从而保证两端孔的形位精度要求。

我所生产的某产品中，电动机结构较为典型，其中以电动机壳体的加工为难点。

电动机壳体采用1Cr18Ni9Ti材料，其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度要求较高，如图1所示。

为实现在小批量生产中能快速装夹、精确定位，我们设计了专用夹具以用于车削两端高精度孔，从而保证两端孔的形位精度要求。

1. 零件工艺分析
该零件的加工难点在于两端内孔的车削加工，左端内孔φ100+0.0870 mm和右端内孔φ32+0.0390 mm、φ52+0.0460 mm，不仅尺寸精度、表面粗糙度要求较高，而且要求以这两孔的中心轴线为基准，左右两端孔的同轴度误差不超过0.06mm，加工难度较大。

为保证形位精度要求，在工艺设计时，必须正确选择定位基准，合理安排加工顺序。

根据基准统一原则，定位基准应尽量选择与设计基准一致，故该零件加工时选择以内孔为定位基准，采取先加工左端内孔φ100+0.0870 mm，再以该孔定位，调头装夹找正后加工左端各孔至尺寸的工艺方案。

在该工艺方案中，实施的关键是左端内孔φ100+0.0870 mm 的定位装夹方式。

2. 夹具的设计和使用
因该产品是小批量加工，设计夹具时须考虑工装应能快速装夹、精确定位，并能重复使用。

经上述分析，我们设计了高精度微调胀力组合夹具，夹具工作如图2所示。

该套夹具的工作原理是：外心轴1右端外圆与电动机壳体零件5左端内孔采用间隙配合，并在外心轴1相应配合外圆的轴向方向上切割8条0.5～1mm宽的通槽，同时内孔设计为斜度为2.5°的内锥面，与内心轴2的外锥面形成配合。

在电动机壳体零件5左端内孔已精车、右端内孔已车削预孔的条件下，使用该夹具时，外心轴1左端外圆装于车床卡盘内，内心轴2通过内六角头螺钉3与外心轴1联接，然后将电动机壳体零件5左端内孔装入，再用内六角扳手6旋紧内六角头螺钉3，推动内心轴2向左位移，此时内心轴2的外锥面胀紧外心轴1的内锥面，使外心轴1带8槽的外圆产生弹性变形，向外胀开，电动机壳体零件5就被固定。

同理，用内六角扳手6旋松内六角头螺钉3，外心轴1弹性复原，电动机壳体零件5就可以卸下。

此外，夹具使用完后，为方便地使内、外心轴顺利脱开，还设计了螺套4，如图3所示，可利用该螺套端面两个φ4mm孔，通过扳杆使内心轴旋转后向外脱出。

3. 注意事项
该夹具中，外心轴的制作较为关键，应注意以下几点：
(1)左、右两端的外圆应同轴，最好采用一次装夹车成形。

(2)右端外圆尺寸及精度应控制好，可采用与电动机壳体零件内孔为H9/h8的间隙配合，同时，表面粗糙度值Ra=1.6μm。

(3)为使之产生弹性变形，壁厚的设计非常重要，可取壁厚(锥面大端处)3mm左右。

同时，材料的选择和热处理也很重要，可选用中碳钢以上的材料，经过淬、回火处理，以提高弹性和耐磨性。

4. 结语
本套夹具利用弹性夹头和胀力心轴的原理，巧妙地完成了高精度同轴孔的二次装夹车削加工，小批量生产后，经三坐标测量机检测，零件两端内孔同轴度误差均不超过0.03mm，超过设计要求，实现了快速装夹、精确定位，提高了生产效率和产品质量。

该夹具结构还可推广到类似套类零件的高精度同轴孔的二次装夹加工，在小批量生产模式下具有较好的实用性和经济性。