立式加工中心能完成銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等工序，與相應的臥式加工中心相比，結構簡單，占地面積較小，價格較低，且便于操作，是目前中小型企業(yè)應用最廣泛的數控機床。針對變速箱體被加工孔系多，同軸度要求高，跨距大，常用的立式加工中心零件一次裝夾不能完成上下兩底面和各側面孔的加工的情況。因此今天夾具俠與大家分享一篇文章關于一種可以在立式加工中心上對變速箱體進行快速加工的雙工位旋轉專用夾具的研究設計。

圖1 福特11速變速箱

一、零件的加工工藝分析

變速箱體結構如圖1 所示，長寬高約為425mm×210mm×105mm，材料為HT200，硬度約為190HBS。箱體兩側面有四組軸承孔，它們分別是2－80J7、2－ 47J7、52J7、3－40J7，尺寸精度和位置精度都比較高；孔口周圍分布有多個大小不一的光孔和螺孔：3－10、4－14、4－M10－6H、12－M6－6H。再看表面粗糙度，軸承孔和底面的表面粗糙度都是Ra1．6，零件兩側面凸臺位置和螺孔為Ra6．3，其余為鑄件面。通過以上分析得出：零件的加工精度要求較高，一組軸承孔之間的跨距較大，而且存在同g軸線上的孔徑大小不g的情況。立式加工中心由于受到刀具和Z 向行程的限制，兩面的孔必須翻面才能完成加工，為了能保證其同軸度，根據基準統一的原則，工藝要求統一以三面定位裝夾，以尺寸100的軸線為翻轉軸線，對工件進行翻轉加工。在此工序之前，其上各三個基準表面已經精銑完成。

圖2 變速箱工序圖

二、夾具的設計

2．1：定位與裝夾

①定位方式的選擇：根據零件的結構及加工工藝，本設計采用的是平面定位，以夾具體上的3個支撐板和1個支撐釘，在夾具體上對變速箱實現完全定位。

②夾緊方式的選擇：采用雙液壓缸進行夾緊，裝夾快速平穩(wěn)，大大降低了勞動強度，滿足大批量生產要求。

2．2：夾具的工位旋轉

由于三軸聯動的立式加工中心工作臺和Z軸方向不能旋轉，工件不能一次裝夾加工完兩面的孔系，需要旋轉180°才能完成另g面孔系的加工，夾具增加旋轉裝置，旋轉軸的中心與工件尺寸100 的軸線所在的水平面重合，采用擺動液壓缸進行旋轉，旋轉速度快而穩(wěn)，旋轉角度精準。滿足加工精度，提高工作效率。

2．3：夾具的工作原理

該夾具的機械部分主要由底座、定位裝置、夾緊裝置、旋轉裝置等部分組成。底座是承裝各部件、與機床連接的重要部件，夾具調整好后通過機床T 型槽上的螺釘把底座固定在機床工作臺上。定位裝置由夾具體、定位塊和定位釘組成，如圖2 所示，定位塊和定位釘安裝在夾具體上，底面定位塊4、6和側面定位塊14、定位釘7限制了工件的六個自由度，對工件進行完全定位。夾緊裝置由兩個安裝在夾具體上的轉角油缸組成，其體積小、力量大，節(jié)省空間，夾持速度快，定位準，可對工件快速裝夾、快速打開。

圖3 夾具結構裝配圖