魏焱

摘 要：本文主要介紹鎖體3025016.003 REV-X04的夾具。在機(jī)械大批量的加工中，夾具是不可缺少的裝置。在機(jī)床技術(shù)向高速、高精、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也隨著向高精模塊化和組合通用化的經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。在進(jìn)行機(jī)械加工和具體的使用時(shí)，還應(yīng)根據(jù)所掌握的夾具的基本原理及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，力求把這一工作做得更仔細(xì)、更扎實(shí)一些，以便為機(jī)械加工和完工檢驗(yàn)工作打好基礎(chǔ)，減少失誤和返工，不留隱患。

關(guān)鍵詞：夾具；自由度

1 引言

夾具有很多種，不同的工種，不同的機(jī)床，在夾具的設(shè)計(jì)和使用上都有著不同方法。比如車(chē)夾具、銑夾具、鉆模、拉夾具、焊接夾具、裝配夾具等。但是，在夾具的設(shè)計(jì)和使用上，都有著同樣的原則：

（1）定位準(zhǔn)確可靠，盡量避開(kāi)分模線，且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一

（2）夾緊力要牢靠

（3）裝卸方便快捷

（4）出屑順暢

（5）銑夾具還要考慮對(duì)刀裝置

（6）便于裝夾在機(jī)臺(tái)上

（7）足夠的剛性

（8）易損件更換方便

（9）重復(fù)定位的可靠性

（10）經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)

另外，夾具的形式與批量的大小也有很大的關(guān)系。

2 鎖體夾具設(shè)計(jì)

2.1 分析

通觀鎖體3025016.003 REV-X04圖紙可以看出要加工的面有四個(gè)。其中B基準(zhǔn)面對(duì)面的Φ1.52孔的孔位，相對(duì)來(lái)說(shuō)要求不是很高，可以單獨(dú)加工。其余三個(gè)面必須在一次裝夾完成加工，因?yàn)锳基準(zhǔn)面上的兩個(gè)4-40UNC-2B螺紋孔的位置度，及兩C基準(zhǔn)面上的外形銑削的相似度和2-Φ3.251孔的位置度，兩次裝夾在技術(shù)要求上難以加工，所以要一次裝夾完成所有的加工。

零部件的加工要分成兩部分，粗加工和精加工。在粗加工過(guò)后不能急于精加工，因?yàn)樵诖旨庸ず?，就使得金屬變形，因而產(chǎn)生了大量的機(jī)械功，而這些機(jī)械功大部分以熱能的形式散失，仍然有10%的機(jī)械功以位能的形式儲(chǔ)存在金屬內(nèi)部，其表現(xiàn)為大量的金屬原子偏離原來(lái)的平衡位置而處于不穩(wěn)定狀態(tài)。因此，在金屬內(nèi)各部分之間就有力的作用，以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。這種在外力消除后仍然保留在金屬內(nèi)部的力就是內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力對(duì)于夾具而言是有害的。它可以使夾具變形、開(kāi)裂和腐蝕性降低，使得夾具降低抗負(fù)載能力。

為了防止夾具變形、開(kāi)裂和腐蝕性降低，抗負(fù)載能力降低，要進(jìn)行人工或震動(dòng)時(shí)效處理。

在精加工完成，組裝好夾具后，還要進(jìn)行夾具的防銹處理，不能因生銹而影響夾具精度。

2.2 選擇夾具材料

在滿足機(jī)械加工所需剛性的同時(shí)，選用夾具材質(zhì)時(shí)，盡可能的經(jīng)濟(jì)和易于購(gòu)買(mǎi)。由鎖體3025016.003 REV-X04的圖紙和毛坯實(shí)物（見(jiàn)圖2）可見(jiàn)，要加工的零件，其一重量比較輕，其二要切削的部分也比較少。所以選用了45#鋼。45#鋼屬于中碳鋼，須經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用。45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合力學(xué)性能，既具有較高強(qiáng)度，又具有較好的塑性和韌性。所以45#鋼是做夾具的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的材料。

2.3 組成夾具的零部件

底座是用于夾具與四軸連接的部件，用螺絲固定在四軸上。四軸的使用減輕了操作工的勞動(dòng)力，解決了孔的對(duì)稱(chēng)度和外形的形狀度。

支撐板是夾具的重要部件，與底座和加強(qiáng)筋相連接，用于安裝所加工的零件及擋塊、定位塊、活動(dòng)塊和壓板。支撐板的寬度不宜過(guò)寬，最好與加工好的零件的寬度一致，這樣既有利于觀察，又便于排屑，還可以在支撐板上對(duì)刀。

定位塊是螺絲帶動(dòng)左右活動(dòng)的，用于零件的定位，控制Y正負(fù)兩個(gè)方向的自由度。定位塊可以手動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺絲就能輕松完成裝卸動(dòng)作，不必使用扳手，所以解決了裝夾工件的慢、煩、累的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了夾具的高效性。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用可知，由于定位塊經(jīng)常與加工零件接觸，所以定位塊很容易損壞。所以在加工定位塊時(shí)，可以多加工數(shù)個(gè)，以備不時(shí)之需。

壓板是固定零件的部件。由于要加工的部分較少，銑削力不大，用一個(gè)壓板足夠可以承擔(dān)的了加工力了。

2.4 夾具的安裝

它的安裝方法是：將A基準(zhǔn)面與支撐板緊靠，控制Z負(fù)方向的自由度，再將B基準(zhǔn)面與擋塊靠緊，控制其X正向自由度，再Y向前后小幅度移動(dòng)，與此同時(shí)旋動(dòng)螺絲，帶動(dòng)定位塊頂2-Ф3.251孔的缺口部分，直到定位塊頂住缺口，零件不得在Y向前后移動(dòng)，其定位塊是控制Y正負(fù)方向和X負(fù)方向的自由度，最后在A基準(zhǔn)面對(duì)面的圓弧上壓壓板，控制Z正方向的自由度。這樣就完成了裝夾（見(jiàn)圖3）。

安裝要點(diǎn)：

1、在安裝前要把鎖體上的A、B兩基準(zhǔn)面修磨平整（毛坯表面有噴砂處理），不得有高低不平的凸點(diǎn)。如果A、B兩基準(zhǔn)面上存在不平整的地方，其一，裝夾不牢靠，會(huì)導(dǎo)致滿足不了加工切削力而報(bào)廢，其二，因夾具與零件之間存在間隙，而導(dǎo)致加工尺寸達(dá)不到圖紙要求報(bào)廢。

2、在安裝時(shí)，凡是與零件接觸的面上不得有鐵屑及其他雜物，保證安裝面的清潔。

3、定位塊與所安裝的零件之間的間隙，要控制到恰到好處，這是一安裝難點(diǎn)。也就是，安裝完成時(shí)，零件相對(duì)定位塊是靜止的。定位塊的螺絲就是控制這一間隙的，如果螺絲沒(méi)有旋到位，零件就會(huì)在定位塊之間有Y向的移動(dòng)，就是Y向的自由度沒(méi)有控制，則是欠定位，導(dǎo)致所加工的零件不對(duì)稱(chēng)而報(bào)廢。如果螺絲旋的太緊，雖然零件相對(duì)定位塊是靜止的，但是定位塊會(huì)把零件撬起，零件A基準(zhǔn)面與夾具成一定的角度，這屬于裝夾錯(cuò)誤，也叫過(guò)定位。要想解決這一問(wèn)題，必須要讓操作工熟練這一安裝過(guò)程，找安裝手感。

4、到了安裝的最后一步，也就是壓壓板。雖然毛坯的余量不多，要加工的切削力也很小，但是壓緊力也不能過(guò)小。同時(shí)壓緊力也不能過(guò)大，壓緊力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致壓板螺絲的使用壽命將會(huì)縮短，帶來(lái)加工成本增加。

總之，看似安裝零件很簡(jiǎn)單，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于安裝不到位而導(dǎo)致工件報(bào)廢的數(shù)目，也相當(dāng)大。所以在加工前期要對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，以達(dá)到因裝夾而報(bào)廢的數(shù)目降到最低。

3 結(jié) 語(yǔ)

任何夾具都不可能一次性做到十分完美，夾具的改善都是從實(shí)際加工中找到不足的地方，進(jìn)行完善。由于能力有限，只找到了不足，無(wú)法進(jìn)行完善，還請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士給予指點(diǎn)。

鎖體3025016.003 REV-X04夾具的缺陷：

1、安裝時(shí)的定位問(wèn)題。定位塊螺絲要控制在不松不緊的狀態(tài)，松緊度要恰到好處，這是一個(gè)難點(diǎn)。

2、有的因?yàn)榈毒叩膿p壞而導(dǎo)致報(bào)廢，再加上操作人員沒(méi)有看到就急于拆下，這樣的報(bào)廢也可以返工，以減少率。但是此夾具只能一次性裝夾完成加工，對(duì)于需要返工的零件不能進(jìn)行加工。因?yàn)榇藠A具二次裝夾精度完全沒(méi)有。這一缺陷是最值得完善的，解決了這一問(wèn)題，同時(shí)也大大解決了公司的成本。

工裝夾具解決了周期性批量生產(chǎn)零件的裝夾問(wèn)題。本文也只是拋磚引玉，簡(jiǎn)單的介紹了鎖體3025016.003 REV-X04的夾具，本夾具還有很多不足的地方，比如零件二次裝夾的定位問(wèn)題，還有待改善。如何充分發(fā)揮夾具的作用，如何使得夾具更加無(wú)懈可擊，我們還有許多內(nèi)容值得去探索，去創(chuàng)新。夾具是一個(gè)實(shí)踐與理論相結(jié)合的學(xué)科，如何用好夾具發(fā)揮其工效，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)成本，降低工人的勞動(dòng)力，是我們不斷開(kāi)拓的方向。

參考文獻(xiàn)

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