楊麗群

（安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230051）

夾具是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范先進(jìn)行精準(zhǔn)定位再加固夾緊的一種機(jī)床部件，其主要應(yīng)用在保障生產(chǎn)物品的加工精度及品質(zhì)、減少人力勞動(dòng)、幫助產(chǎn)品檢驗(yàn)測(cè)試及運(yùn)載等。槽類(lèi)零件是一般常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)零部件，那么提升槽類(lèi)零件的銑床夾具的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作效能有重大意義。

1 組合夾具的類(lèi)型及在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用

在現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)條件下，目前應(yīng)用較為廣泛的組合夾具類(lèi)型主要包括：槽系組合夾具、孔系組合夾具、孔槽系組合夾具。伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，組合夾具數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床有很大的區(qū)別，同時(shí)有很多特別的要求，如：在粗加工時(shí)，夾具要有很好的剛度保證，在承受大功率的情況下，不會(huì)發(fā)生破壞。孔系夾具的特點(diǎn)，適用性廣。在數(shù)控機(jī)床上和柔性?shī)A具上都有很廣泛的應(yīng)用，在數(shù)控中孔系夾具的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)槽系夾具，占據(jù)首要地位。

2 數(shù)控銑床中組合夾具在生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 銑孔槽類(lèi)組合夾具的結(jié)構(gòu)分析

2.1.1 零件的結(jié)構(gòu)分析

零件的材料為Q235，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，主要銑工件上φ10mmH7的孔（如圖1所示）。在實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位上，加工產(chǎn)品以φ8H7mm的孔徑作定位基準(zhǔn)，而產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)方向度和線性方向則由定位銷(xiāo)限定。使用螺旋平板固定產(chǎn)品。而夾具的矩形底板組合的彎板上則裝上定位裝置[14]。該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。

圖1 工件立體圖與平面圖

2.1.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

零件材料為Q235，在機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行中對(duì)簡(jiǎn)易的零部件的消耗比較小，因此使用鑄造毛坯?；娴倪x定在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中是重要的一環(huán)。

（1）粗基準(zhǔn)的選擇。在可以選擇的情況下，盡量不選擇零件的不加工表面為粗基準(zhǔn)。對(duì)于選定粗基準(zhǔn)，則是選用與生產(chǎn)產(chǎn)品表面的精度相比較大的非加工面。根據(jù)此基準(zhǔn)的選用規(guī)則，則選用側(cè)面及上面來(lái)限定方向，來(lái)滿(mǎn)足完全定位。

（2）精基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于精基準(zhǔn)的選擇則應(yīng)保證基準(zhǔn)的不重合性。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與生產(chǎn)基準(zhǔn)重復(fù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的尺寸選擇及轉(zhuǎn)換，并且解決必要的計(jì)算。在完成產(chǎn)品加工需要制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)涉及到確保產(chǎn)品的幾何結(jié)構(gòu)、尺寸精度和定位精度等滿(mǎn)足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，而在此萬(wàn)能型機(jī)床則能有著較大的優(yōu)勢(shì)。組合夾具，盡量集中工序，可以大大提高生產(chǎn)率。另外，還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況考慮經(jīng)濟(jì)效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)成本的降低。

此鑄鐵工件加工工藝路線：（1）先粗銑上端面，再精銑上端面；（2）粗銑Φ10mmH7的孔，再精銑Φ10mmH7的孔；（3）檢驗(yàn)（4）入庫(kù)。因?yàn)楸竟ぜ?jiǎn)單加工容易，所以采用上面的工藝路線，就可完成加工，而且效率很高。

2.1.3 設(shè)計(jì)夾具的要求

為夾具體選擇毛坯，考慮毛坯的制造方法時(shí)，應(yīng)該結(jié)合加工工藝性，考慮到經(jīng)濟(jì)適用性、合理性。夾緊是工件裝夾過(guò)程中最基本也是最重要組成部分之一。夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力方向的確定、夾緊力大小的確定是夾緊機(jī)構(gòu)的三要素。對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下：①夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量；②結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修；③夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的；④夾緊位置準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)下的零件，能保持自鎖，夾緊定位的安全可靠性必須有保證。

零件的加工誤差，它不但包括夾具的本身制造誤差，在刀具、機(jī)床、工件的定位上都可以產(chǎn)生誤差，按照誤差的組成和誤差的可控性分析，為了提高產(chǎn)品的加工精度，確保質(zhì)量，所以對(duì)誤差的合理控制，夾具磨損的極限偏差，以及誤差的分配，就顯的非常重要。因?yàn)檫@個(gè)夾具采用手動(dòng)夾緊的方式，所以在夾緊力的大小上不用考慮，實(shí)際夾緊時(shí)可由實(shí)際情況而定。

2.1.4 夾具設(shè)計(jì)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)就是使用螺旋裝置直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊的機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。因?yàn)槁菁y升角小，自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，在手動(dòng)夾具的應(yīng)用上比較普遍。螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)（如圖2）所示：

圖2 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

2.1.5 孔槽系組合夾具的三維模型圖及爆炸視圖

如圖3孔槽系組合夾具三維模型和圖4爆炸視圖所示。

圖3 孔槽系組合夾具三維模型

圖4 爆炸視圖

2.2 銑槽類(lèi)組合夾具的作用

現(xiàn)在工業(yè)化的發(fā)展，夾具元件朝著多功能模塊化發(fā)展。夾具不僅能夠單獨(dú)完成夾緊的目的，還可以和其他元件搭配組合使用。這種夾具使用的比例將進(jìn)一步增加，可以最大限度發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效性能，減少機(jī)床因換夾具和夾緊零件的停機(jī)時(shí)間。另外專(zhuān)用夾具、組合夾具也朝著一體化發(fā)展。由元件、合件組裝成各種形式結(jié)構(gòu)多樣，可多次重復(fù)使用的夾具，在單件或中小批量生產(chǎn)上，取得了很廣泛的應(yīng)用范圍。這種夾具系統(tǒng)不但吸取了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn)，組裝又像專(zhuān)用夾具那樣簡(jiǎn)單可靠。這些都是為了滿(mǎn)足現(xiàn)代化加工設(shè)備的要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

組合夾具以靈活多變的結(jié)構(gòu)，適應(yīng)于不同的生產(chǎn)類(lèi)型，不同的加工方式和各種機(jī)床類(lèi)型，可以保證加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)效率，降低制造成本。對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高具有很大的推動(dòng)作用。這樣對(duì)組合夾具的合理設(shè)計(jì)，就顯得至關(guān)重要。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息、制作信息等都關(guān)聯(lián)到產(chǎn)品的模型中，運(yùn)用相關(guān)軟件，利用產(chǎn)品模型進(jìn)行組合夾具的設(shè)計(jì)，完成夾具的虛擬裝配，方便、快捷、準(zhǔn)確，只有這樣才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，適應(yīng)企業(yè)發(fā)展。在虛擬建模時(shí)一定要根據(jù)實(shí)際情況，使產(chǎn)品滿(mǎn)足工藝分析的要求，要求工件在滿(mǎn)足剛度強(qiáng)度和減少誤差的同時(shí)也要考慮到經(jīng)濟(jì)因素的影響。