趙忠剛　紀(jì)建忠　沙建磊

【摘 要】本文主要論述了普通在雙柱立車上車削柱帽和柱窩底平面的不科學(xué)方式，并闡述了新式一次裝夾六件柱帽或柱窩的夾具設(shè)計(jì)原理、制做及應(yīng)用方法和相關(guān)注意事項(xiàng)，且該夾具能通過(guò)借助不同的墊塊實(shí)現(xiàn)同步加工不同類型的柱帽或柱窩。兩臺(tái)立車在一起安裝運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使用該工裝夾具可實(shí)現(xiàn)人機(jī)同工的科學(xué)運(yùn)作模式。

【關(guān)鍵詞】雙柱立車；車削；柱帽或柱窩；底平面；墊塊

0.引言

山東能源重型裝備制造集團(tuán)新汶分公司常年生產(chǎn)各類礦用液壓支架，其結(jié)構(gòu)件頂梁和底座的柱帽和柱窩在拼焊前必須加工底平面和部分側(cè)面。公司主要是先在雙柱立車上加工其底平面，然后，在銑床上銑削其側(cè)面。但在雙柱立車上加工其底平面時(shí)，通常是用卡爪裝夾一件柱帽或柱窩進(jìn)行車削，只用一側(cè)立柱刀架安裝刀具進(jìn)行加工，加工效率不高。為此，筆者經(jīng)過(guò)多年摸索，設(shè)制了一種可一次裝夾六件柱帽或柱窩的通用夾具，并且該夾具可以通過(guò)更換墊塊能實(shí)現(xiàn)同時(shí)車削不同類型柱帽或柱窩的底平面。操作者可以同時(shí)開動(dòng)兩臺(tái)機(jī)床進(jìn)行加工柱窩或柱帽的底平面，因?yàn)樵谝慌_(tái)機(jī)床車削工件時(shí)，可以在另一臺(tái)機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行裝夾校正等事項(xiàng)，最大限度地提高了員工的創(chuàng)收效果。

1.夾具的設(shè)計(jì)思路

根據(jù)所加工的各類柱帽和柱窩的最大尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)其可以裝夾最大柱帽和柱窩的單個(gè)裝夾型腔；結(jié)合所應(yīng)用雙柱立車的最大旋轉(zhuǎn)直徑設(shè)計(jì)夾具的最大外徑（留50mm間隙），并計(jì)算該夾具可以裝夾柱窩或柱帽的最大數(shù)量，確定其主體的實(shí)際最大外徑；按照立車卡盤T形槽的布置方式設(shè)計(jì)夾具在卡盤上的夾緊槽位置和尺寸；依據(jù)柱帽和柱窩的最高尺寸設(shè)計(jì)夾具定位柱窩和柱帽的立板高度；依照柱帽和柱窩的余量大小確定其裝夾時(shí)的夾緊力，并選用較大的緊固螺栓和螺母；最后，根據(jù)柱帽和柱窩的高度差設(shè)計(jì)加工不同類型柱帽、柱窩和同時(shí)加工不同類型柱帽、柱窩所要更換的不同高度的各種墊塊及校正工件時(shí)所用的薄鐵皮。

2.夾具的制做

根據(jù)上述對(duì)裝夾多件柱帽或柱窩的設(shè)計(jì)分析，夾具結(jié)構(gòu)如圖1.一次裝夾多件柱窩、柱帽的夾具體所示，它主要由底板1、緊件螺栓2、螺母3、內(nèi)立板4、連板5和外立板6組成。其各件主要尺寸結(jié)合柱帽和柱窩尺寸及雙柱立車旋轉(zhuǎn)空間設(shè)計(jì)為圖中標(biāo)注尺寸，為便于施焊和克服加工工件過(guò)程中的震動(dòng)和噪聲，各板件均選用塑性較好的Q235材質(zhì)。首先將各件按圖下料，并割出件1底板的緊固槽；其次，將六件外立板3的過(guò)螺栓孔劃鉆完成；再次，按照?qǐng)D示組焊件1底板、件3螺母、件4內(nèi)立板、件5連板和件6外立板為一體，并做好反變形控制、焊前預(yù)熱、焊中保溫及焊后去應(yīng)力退火處理；然后，將其裝夾在雙柱立車卡盤上，依次車削A面和B面（安裝工件位置的腔體底面），車削各面時(shí)只需車刀找平即可，其變形量約為4～6mm；最后，用絲錐再攻一下各個(gè)螺母的螺紋孔，涂油后擰上螺栓2。同時(shí)，按照所加工柱帽和柱窩的高度差和寬度差制做各類墊塊和墊板備用，各類墊塊須分別制做24件，墊板分別制做6件，為提高其使用壽命最好對(duì)其做淬火處理。

3.夾具的應(yīng)用

首先，將夾具體以A面為基準(zhǔn)校正外圓后用螺栓、壓板等通過(guò)其緊固槽緊固在雙柱立車卡盤上；然后，按照所加工柱窩或柱帽的高度差在每個(gè)工件位置分別布置四個(gè)墊塊，并根據(jù)所加工柱帽和柱窩的寬度差在外立板內(nèi)側(cè)安放對(duì)應(yīng)的墊板；最后，將柱帽和柱窩吊放在相應(yīng)位置的墊塊上，此時(shí)通常有三塊墊塊支撐受力，測(cè)量未受支撐力的墊塊與工件底面間隙，按照間隙的一半厚度在分別其與工件底面之間和對(duì)角方位的墊塊與工件底面之間墊等厚的薄鐵皮，用螺栓緊固后即可對(duì)刀、車削。對(duì)刀時(shí)，精加工的刀尖到夾具體B面的高度尺寸=工件圖示高度尺寸+墊塊高度尺寸，用鋼板尺測(cè)量校對(duì)即可，粗加工刀去工件余量一半。左刀架安裝粗加工刀，右刀架安裝精加工刀，雙刀同步車削工件。此時(shí)，員工可以在另一臺(tái)立車上裝卸工件并實(shí)施對(duì)柱窩或柱帽的加工。

注意：如果由于工件側(cè)面形狀不規(guī)則而引起在旋擰螺栓緊固過(guò)程中導(dǎo)致工件發(fā)生歪斜而造成加工后工件周邊上下厚度差距較大隱患時(shí)，必須在對(duì)應(yīng)螺栓的位置安裝塞鐵，防止工件受偏載力而歪斜的現(xiàn)象，杜絕該隱患的發(fā)生；如果工件底面與擋塊接觸部位有高點(diǎn)，必須將其磨去；在螺栓和螺母的螺紋處要經(jīng)常涂油，當(dāng)其磨損嚴(yán)重后，必須割處組焊新的螺母，保持螺栓的夾緊力；如果“同床”加工的柱帽和柱窩尺寸不同，只需分別安置不同的墊塊以保持其加工面所處的高度與夾具體B面的距離一致即可加工；如果加工過(guò)程中有發(fā)顫現(xiàn)象，可以在夾具體底面和卡盤之間墊紙板解決。

4.結(jié)束語(yǔ)

如果在夾具體的A面按照卡盤的直徑分別組焊上四塊斜形定位塊，在下次裝夾夾具體時(shí)會(huì)便于在立車卡盤上安置夾具體，直接使夾具體與卡盤同心，可省去校正夾具體與機(jī)床卡盤回轉(zhuǎn)中心同心的工步。該夾具設(shè)計(jì)科學(xué)合理，制做簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)更換墊塊能實(shí)現(xiàn)同時(shí)加工不同型號(hào)的柱帽或柱窩的底平面，做到了“人機(jī)同工”的效果，較好地提高了柱帽和柱窩的加工效率，值得推廣應(yīng)用。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，2008.4.

[2]陳立德.工裝設(shè)計(jì).上海交通大學(xué)出版社.