荊端姣

摘 要：車床夾具的加工與設(shè)計過程，一定要確保加工質(zhì)量，只有合理設(shè)計及組裝組合工裝替代部分專用工裝，就可大大降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，緩解工裝生產(chǎn)瓶頸問題。同時組合夾具元件可重復(fù)使用，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：工裝;夾具;組合夾具

筆者結(jié)合實際操作重點(diǎn)就夾具的設(shè)計步驟和方法進(jìn)行了分析，設(shè)計了一套符合夾具的設(shè)計思路，并在保證工件加工質(zhì)量的前提下，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，且操作方便、工作安全和減輕了工人的勞動強(qiáng)度。類似的夾具設(shè)計在生產(chǎn)車間是會經(jīng)常碰到的，因此，在平時生產(chǎn)過程中，應(yīng)注意積累和總結(jié)，在需要時才能設(shè)計出簡單、適用的專用夾具，為社會主義建設(shè)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

一、夾具的分類

按照使用的機(jī)床種類可以分為：車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、磨床夾具和鏜床夾具等。按照其通用性格和使用特點(diǎn)，通常可以分為通用夾具、專用夾具和組合夾具三類。其中專用夾具是為某工件的某一工序的加工要求專門設(shè)計制造的夾具。這種夾具結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。

二、夾具的組成

定位裝置作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。夾緊裝置作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。對刀或?qū)蜓b置作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。連接元件作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將家具的所有連接元件連接成一個整體。其他元件或裝置是指夾具中因為特殊需要而設(shè)置的元件或者裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置;對于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。

三、專用夾具的作用

保證加工精度提高加工質(zhì)量采用夾具后，由于工件相對于機(jī)床和刀具的正確位置由夾具保證，所以工件的加工過程中，各相關(guān)表面間的位置精度就可以得到保證，并比劃線找正所能達(dá)到的位置精度高。同時每一批工件基本上都能達(dá)到相同的位置精度。因而不僅工件加工精度高，而且質(zhì)量也穩(wěn)定。提高勞動生產(chǎn)率降低生產(chǎn)成本采用夾具后，既省去了劃線、找正等輔助時間，且定位、夾緊快捷;有些夾具還可以提高了工件或車刀的剛性，這樣便可以提高切削用量，因面提高勞動生產(chǎn)率。若再采用氣動或液壓傳動來驅(qū)動夾緊裝置，則效果更為顯著，同時可以大大減輕工人的勞動經(jīng)度。在批量生產(chǎn)中使用夾具，可以保證加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品，質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低對工人技術(shù)水平的要求均利于降低生產(chǎn)成本。

解決車瘩加工裝夾中的特殊困難有些工件不論數(shù)量多少，不用夾具是很難保證加工質(zhì)量的，甚至無法加工。擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍在單件小批量生產(chǎn)時，工件的種類多，而工藝過程較復(fù)雜，當(dāng)機(jī)床的種類不齊全時，可對某種機(jī)床經(jīng)過適當(dāng)改造并加裝適當(dāng)?shù)膴A具，使機(jī)床“一機(jī)多用”。如在車床的中滑板上裝上鏜模，車床就可以當(dāng)鏜床使用。降低工人勞動強(qiáng)度及技術(shù)等級用夾具裝工件方便、省力、安全。當(dāng)采用氣動、流動等夾緊裝置時，可以減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。用夾具裝夾時，工件的精度由夾具本身保證，因而可以降低對工人的技術(shù)要求。

四、專用夾具設(shè)計分析

夾具實例分析：鉆、鉸定位銷孔夾具設(shè)計，夾具主要用來加工大頭端面定位銷孔的，在車床曲軸或船舶曲軸等中，定位銷孔一直起著關(guān)鍵的作用。要標(biāo)準(zhǔn)才能對后工序飛輪孔加工保證其精度和位置差，才能讓主機(jī)的跳動、點(diǎn)火和裝配飛輪很穩(wěn)定。定位銷孔一直是一個精度和形位公差要求很高的部位，好比曲軸的咽喉。所以，需要有較好工裝夾具來保證。為節(jié)約成成本，鉆床采用一般的ZC40小鉆床，鉆夾頭采用精度高的鉆石牌鉆夾頭;考慮選擇采用合理的裝夾方式保證其穩(wěn)定性和工裝的耐磨、互換性：工裝夾具零部件的材料、熱處理和加工工藝能否可行等;對提供加工定位銷孔的機(jī)床做主軸和主軸套跳動和間隙等;鉆夾頭的跳動，鉸刀的錐度和跳動：工裝夾具裝配基準(zhǔn)、坐標(biāo)定向和裝配?；鶞?zhǔn)的難度。

五、定位元件確定

機(jī)床曲軸為大批量生產(chǎn)，采用手動夾緊的夾具不僅結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛，另外，采用手動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，加緊可靠，方便實用。曲軸屬于軸類零件，在本道工序夾具的定位元件還是選用兩個V形塊，一個支承板來對曲軸軸向方向定位，采用一個靠山作為角度方向的定位。V形上用的抗磨塊，因為它零件是線接觸，容易磨損一處，就要采用熱處理后，硬度較高的材料，實踐證明，用Tl0A的材料的都容易磨損，也為節(jié)約成本，我們采用鑲嵌白鋼的方式，白鋼成本較低，能耐磨。曲軸定位銷孔的兩個方向多的垂直度要求10：100mm，因此，對支承板的要求較高，其經(jīng)常磨損的地方要進(jìn)行熱處理，同時，不能與軸頸R像干涉，保證裝夾中不會存在抵觸點(diǎn)。夾具體支承座，該部件采用HT200的材料，主要該材料經(jīng)過失效處理后，穩(wěn)定性好，不易變形，加工方便和可在利用價值高有點(diǎn)。

在設(shè)計中，支承座底部和背部做削器翻砂處理，便于加工平面過大，平面度達(dá)不到。兩側(cè)各有一加強(qiáng)勁。上面與套模版接觸地方加寬，為了是接觸更加穩(wěn)定，支撐力更好。鉆、鉸套的設(shè)計，該工序因為要采用多次加工才能達(dá)到圖紙尺寸，因此采用活動鉆套和鉸套。鉆套和鉸套都是采用的Cr12的材料，熱處理后進(jìn)行線切割加工，基準(zhǔn)統(tǒng)一，才能達(dá)到同心的要求。上面采用活動可調(diào)式柄套，方便更換產(chǎn)品可用。根據(jù)工藝要求，鉆定位銷孔Ф5.7mm鉆花，只需要加工深度達(dá)9mm，內(nèi)孔不能大于5.8mm，即可完成加工。即用直柄鉆花鉆孔，根據(jù)GBl141-84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Ф5.7±0.021mm。定位銷孔夾具體設(shè)計主要考慮零部件的形狀及將上述一個主要零件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。

本篇文章中，我們設(shè)計主要是機(jī)床夾具設(shè)計分析及加工工藝過程：在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，夾具轉(zhuǎn)速和切削速度，其中，機(jī)床的進(jìn)給量，夾具轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定。

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