阶梯式带孔L型机械支撑定位构件

　　这类阶梯式带孔L型构件，在中小型工装夹具、非标自动化输送线的侧边定位单元里应用十分普遍，很多车间里做工件载具的侧向挡停、小型执行元件的安装依托时，都会用到这类结构的零件，它不需要额外拼接多个垫块来凑高度差，一体成型的结构能减少装配累计误差，在频繁受侧向抵靠力的工况下，比叠装的分体件稳定性好很多。从结构功能上看，直立段的通孔是核心功能位，这个孔通常用来穿装导向轴、铰接销或者小型气缸的活塞杆端连接轴，孔的内壁粗糙度要求控制在Ra1.6以内，保证穿装的轴类件滑动或者转动时不会出现卡滞，孔的同轴度公差要控制在0.02mm范围内，避免轴件穿装后出现偏载，加速配合面的磨损。下方的三级阶梯结构，是用来适配不同高度的安装基准面，

　　最底层的平面是整个构件的主安装面，这个面的平面度要求不低于0.01mm，安装时靠这个面贴紧设备的基板或者型材安装面，通过底部的沉头孔穿装螺栓完成固定，上面两级阶梯的台阶面，分别可以作为不同规格工件的抵靠定位面，台阶的垂直面和水平面的垂直度公差要控制在0.02mm/100mm以内，保证定位时工件不会出现倾斜。设计这类构件的时候，首先要确定直立段孔的中心高度，这个尺寸直接决定了穿装轴件的工作高度，要匹配对应工位工件的待加工或者待输送高度，避免出现干涉；其次阶梯的每一级高度差，要根据现场常用的工件定位高度差来设定，不能随意设定台阶高度导致无法适配现有工装的尺寸链，直立段的壁厚要根据孔的直径来核算，当孔直径超过30mm时，

　　直立段的单边壁厚不能小于8mm，不然在承受轴件传递的径向载荷时，容易出现直立段变形甚至断裂的情况。L型的转角位置要做R2-R3的内圆角过渡，不能做成直角尖角，一方面是减少铣加工时的应力集中，另一方面也能避免热处理的时候转角位置出现开裂风险，如果是用45号钢做调质处理的话，这个内圆角的粗糙度不能高于Ra3.2，减少应力集中点。从安装边界来看，整个构件的底部安装面长度要比最上层阶梯的长度多出至少15mm，留出足够的空间打沉头安装孔，沉头孔的位置要距离构件侧边至少5mm以上，避免螺栓拧紧的时候侧边出现崩裂，直立段的后侧平面要和底部安装面保持垂直，后侧如果需要加装加强筋的话，筋的厚度不能超过主体壁厚的0.8倍，避免筋的位置出现缩孔缺陷。

　　这类构件在实际使用的时候，通常不会单独使用，大多是成对对称布置在载具的两侧，中间穿装导向轴用来带动压块或者挡停块做直线运动，阶梯面可以同时给不同高度的小型工件做侧向定位，不需要额外加装调整垫片，减少装配时的调整时间，在一些小型机床的上下料工位，这类构件也可以用来安装光电传感器的安装支架，利用阶梯的高度差来调整传感器的检测高度，适配不同尺寸的工件检测需求。建模的时候要注意，直立段的通孔两端要做0.5mm的倒角，去除孔口的毛刺，避免轴件穿装的时候刮伤配合面，所有的外露棱边都要做0.2mm的倒角去毛刺，避免装配的时候划伤操作人员，阶梯的台阶交线位置要清角处理，保证定位时工件的端面能完全贴紧台阶面，不会因为圆角残留导致定位不准。如果是用在有切削液的机加工工位，构件的表面要做发黑处理，提升防锈能力，避免长期接触切削液出现锈蚀，影响装配精度；如果是用在洁净车间的自动化设备上，可以选用6061铝合金加工，表面做阳极氧化处理，减轻整体重量的同时也能避免生锈掉屑影响车间洁净度。核算构件整体强度的时候，要重点校核直立段孔位下方的截面抗弯强度，当轴件承受100N的径向载荷时，该截面的弯曲应力不能超过材料许用应力的70%，留足安全余量，避免长期受载出现塑性变形，底部安装孔的数量要根据整体长度来定，长度超过80mm的话要布置3个沉头孔，保证安装后构件不会出现翘曲，和安装面完全贴合。