許錦潮

摘 要：在制定加工工藝制作機(jī)床夾具時(shí)，要根據(jù)工件技術(shù)要求，充分考慮設(shè)備加工性能，生產(chǎn)人員技術(shù)水平，刀具材料損耗，才能合理安排生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：夾具；加工工藝；質(zhì)量；效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.196

0 前言

在產(chǎn)品加工過(guò)程中，出現(xiàn)加工質(zhì)量、刀具耗損問(wèn)題或效率低的情況。我們分析問(wèn)題，采取有效的加工工藝及專(zhuān)用夾具，解決加工質(zhì)量、刀具耗損問(wèn)題以及提高加工效率。我校是以數(shù)控、模具為主的中職學(xué)校?？偨Y(jié)多年實(shí)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在產(chǎn)品工藝制定、夾具制作、產(chǎn)品質(zhì)量管理等方面極為缺乏。為了使實(shí)習(xí)教學(xué)與企業(yè)接軌，提高教學(xué)綜合效益。學(xué)校提出與企業(yè)合作，嘗試產(chǎn)教結(jié)合的教學(xué)模式?？剖以诋a(chǎn)教結(jié)合過(guò)程中承接新會(huì)農(nóng)械廠的手扶拖拉機(jī)壓盤(pán)零部件加工。由于批量大且零件是鑄件，用三爪卡盤(pán)、平口鉗難以裝夾，所以組織技術(shù)骨干根據(jù)工件的技術(shù)要求制訂如下加工工藝流程：

1 通過(guò)圖樣分析如圖所示，制訂生產(chǎn)計(jì)劃

1.1 分析圖紙的技術(shù)要求，制定加工工藝

a.從圖樣所得：保證內(nèi)孔尺寸Φ132H9，外圓、端面、內(nèi)圓弧形狀尺寸，三臺(tái)肩尺寸及位置精度的同時(shí)，還要保證其形位公差：端面的平面度±0.1，三臺(tái)肩與D、F的對(duì)稱(chēng)度為±0.15誤差。如果是單件生產(chǎn)質(zhì)量保證是無(wú)問(wèn)題的，但在批量生產(chǎn)中，既保質(zhì)量又保效率難度比較大，必須采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行生產(chǎn)。

b.制定生產(chǎn)過(guò)程卡，如表1所示。

1.2 根據(jù)加工工藝制作相應(yīng)機(jī)床附件、夾具

（1）外圓、內(nèi)孔加工機(jī)床專(zhuān)用夾具。由于該產(chǎn)品是鑄件，該件的外圓、內(nèi)孔都出現(xiàn)澆注口，用三爪卡盤(pán)進(jìn)行裝夾，會(huì)出現(xiàn)夾緊力不夠而工件掉下或出現(xiàn)圓跳動(dòng)度大影響加工。細(xì)心觀察后，發(fā)現(xiàn)三臺(tái)肩六側(cè)面相對(duì)平滑，所以采用與此為裝夾面進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，通過(guò)三爪卡盤(pán)自定心的方式，三臺(tái)肩夾緊環(huán)將三臺(tái)肩夾緊，這樣保證工件的夾緊力及其圓跳動(dòng)度。然而，在三臺(tái)肩兩側(cè)有彈簧座凸起，這使之工件表面不能完全接觸夾具端面，端面接觸面少而在加工過(guò)程中產(chǎn)生震動(dòng)。因此，我在夾具上加裝了三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，從而增大的工件的接觸面，這樣在加工過(guò)程中減少震動(dòng)，提高生產(chǎn)效率。

（2）專(zhuān)用內(nèi)溝成形刀。該工序是采用三爪卡盤(pán)夾已加工的Φ202.5外圓進(jìn)行外圓R101及內(nèi)圓弧R9的加工。經(jīng)分析，該R9內(nèi)圓弧精度要求不高，該內(nèi)圓弧的主要起到避位作用，所以我采用了一刀成形的方法來(lái)提高其加工效率。但由于在市面上無(wú)法找到能加工該內(nèi)圓弧的刀具，所以進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先銑一個(gè)刀把，將YG6合金刀片焊接在刀把上，然后使用線切割將刀具前端割成R9，這樣減小刀具的耗損及提高加工效率。

（3） 精車(chē)兩級(jí)外圓專(zhuān)用夾具。 該工序要兩級(jí)外圓同出，所以設(shè)計(jì)夾具利用工件的內(nèi)孔與法蘭定位盤(pán)配合定位，這樣保證外圓、內(nèi)孔的同軸度，用三角壓板將工件M面壓在夾具上，從而保證了D、F、G面的對(duì)稱(chēng)度±0.15。

2 檢測(cè)方法

該零件尺寸與位置精度較為容易控制和檢測(cè)。其檢測(cè)工具游標(biāo)卡尺及深度尺就達(dá)到檢測(cè)要求。但該零件主要的尺寸精度及形位公差要求在于內(nèi)孔和三臺(tái)肩這兩位置?？紤]該零件有Φ200大，難以測(cè)量，也不一定準(zhǔn)確，所以要借助專(zhuān)用檢測(cè)工具協(xié)助檢測(cè)。在檢測(cè)時(shí)采用工作者自檢、檢驗(yàn)員抽檢的檢驗(yàn)方法。

2.1 用專(zhuān)用塞規(guī)進(jìn)行內(nèi)孔尺寸檢測(cè)。

制作圓形塞規(guī)，該塞規(guī)有兩級(jí)外圓，其尺寸精度為：小的一級(jí)外圓為Φ1320，大的一級(jí)外圓為Φ132+0.1，小進(jìn)大不進(jìn)工件則合格，使用這種方法來(lái)判斷其尺寸是否合格，可以減小測(cè)量帶來(lái)的麻煩及提高檢測(cè)效率。

2.2 用專(zhuān)用卡規(guī)檢測(cè)

制作三角形卡規(guī)，該卡規(guī)角度為120°卡口尺寸精度為，該卡規(guī)同時(shí)檢測(cè)角度及其尺寸精度，這樣檢測(cè)速度大大提高。

3 產(chǎn)品質(zhì)量、刀具損耗及效率的跟進(jìn)。

（1）使用車(chē)床專(zhuān)用夾具進(jìn)行工件外圓、內(nèi)孔、端面、內(nèi)圓弧的加工。既能保證尺寸精度又能提高速度。一天可以加工兩百多件，是一種較為有效的加工方法。

（2）使用立式數(shù)控銑床進(jìn)行三臺(tái)肩側(cè)面加工時(shí)，夾具簡(jiǎn)單，裝夾方便。但由于三臺(tái)肩有六側(cè)面，每一次只能加工一側(cè)面，重新定位后下刀才可以加工第二面，這樣在角度控制及形位公差方面得到保證，但在加工效率方面不太理想（日產(chǎn)量幾十件）。由于立銑刀是以側(cè)刃進(jìn)行加工的，側(cè)刃磨損，刀具損耗大（使用Φ20兩刃銑刀，約30件損耗1把銑刀）。刀具磨損后形狀側(cè)面會(huì)出現(xiàn)錐度現(xiàn)象，工件出現(xiàn)廢品。（廢品率2%左右）。

4 產(chǎn)品加工工藝的改進(jìn)

針對(duì)三臺(tái)肩側(cè)面加工出現(xiàn)廢品、刀具損耗及加工效率的問(wèn)題，經(jīng)綜合考慮，決定改用分度盤(pán)回轉(zhuǎn)夾具及使用臥式銑床進(jìn)行加工。

4.1 分度盤(pán)回轉(zhuǎn)夾具

圖2所示為分度盤(pán)回轉(zhuǎn)夾具。分度盤(pán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鎖緊原理：分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)面相對(duì)于夾具體的鎖緊，是靠分度盤(pán)轉(zhuǎn)臺(tái)底面的圓形定位平面與夾具體的定位支撐端面間的直接軸向擠緊，得到較大的擠壓摩擦力，從而把分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)面壓緊在夾具體上，分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)面的上下運(yùn)動(dòng)由鎖緊手柄、偏心鎖緊軸及滑套所組成的偏心操縱機(jī)構(gòu)來(lái)完成，轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄帶動(dòng)偏心軸通過(guò)滑套帶動(dòng)鎖緊拉桿上下移動(dòng)，完成分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)的下壓鎖緊和抬起。這種結(jié)構(gòu)的鎖緊，是靠直徑較大的兩圓形平面相互擠壓摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖緊，故擠壓變形很小，鎖緊可靠，操作也較為方便。

分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)面的抬起原理：分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)面的抬起采用彈簧式自動(dòng)抬起機(jī)構(gòu)，當(dāng)回轉(zhuǎn)臺(tái)面的鎖緊機(jī)構(gòu)被松開(kāi)時(shí)，在抬起彈簧的作用下，滑柱向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)端面推力軸承將臺(tái)面抬起，脫離與夾具體支撐平面的接觸，使回轉(zhuǎn)臺(tái)面能在徑向的滑動(dòng)軸承和端面推力的支撐約束下，進(jìn)行輕便、靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)換位。當(dāng)再次鎖緊時(shí)，回轉(zhuǎn)臺(tái)面直接壓下軸承及滑柱，使兩個(gè)圓形平面相互擠緊來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖緊。

分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)的對(duì)定原理：采用分度盤(pán)對(duì)定銷(xiāo)與長(zhǎng)形弧孔配合。分度盤(pán)對(duì)定銷(xiāo)與長(zhǎng)形弧孔間隙配合對(duì)定，長(zhǎng)形弧孔的作用：由于先插對(duì)定銷(xiāo)，分度盤(pán)回轉(zhuǎn)臺(tái)分度后鎖緊，鎖緊過(guò)程會(huì)使分度盤(pán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)向下軸移0.4mm左右，從而不影響對(duì)定銷(xiāo)的對(duì)定以及分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的軸移，在對(duì)定機(jī)構(gòu)支架中心與分度盤(pán)定位孔位置劃線，分度對(duì)定時(shí)，刻線對(duì)正后，倒角圓柱銷(xiāo)先對(duì)正后插銷(xiāo)，來(lái)實(shí)現(xiàn)分度后的對(duì)定。

（1）分度盤(pán)回轉(zhuǎn)夾具操作過(guò)程：1）先松開(kāi)分度盤(pán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鎖緊手柄；2）分度：手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤(pán)，插分度盤(pán)對(duì)定銷(xiāo)對(duì)定；3）拉動(dòng)鎖緊手柄，鎖緊分度盤(pán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；4）加工；5）松開(kāi)分度盤(pán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)鎖緊手柄。

（2）工件裝夾操作過(guò)程：1）工件放進(jìn)定位元件；2）三角形壓板穿過(guò)夾緊螺桿放在工件上方；3）開(kāi)口墊圈放在夾緊螺桿上；4）旋轉(zhuǎn)三角形壓板與定位元件上定位銷(xiāo)進(jìn)行對(duì)定；5）旋轉(zhuǎn)工件使其彈簧座一側(cè)邊與三角形壓板邊上接觸；6）鎖緊螺母。

4.2 三臺(tái)肩側(cè)面加工

通過(guò)定位元件與工件內(nèi)孔配合，用鎖緊螺母將三角形壓板將工件壓在轉(zhuǎn)盤(pán)平面上，這樣保證平行度及對(duì)稱(chēng)度。使用臥式銑床進(jìn)行兩側(cè)面同時(shí)加工，主軸上裝上兩把三面刃銑刀，該銑刀中間有一間距控制套，控制兩側(cè)位置。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)加工另外兩臺(tái)肩的側(cè)面。

4.3 加工方案改進(jìn)后產(chǎn)品質(zhì)量及效率的跟進(jìn)

改進(jìn)加工方案后，仍采用原來(lái)檢測(cè)方法，在檢測(cè)過(guò)程中工件三臺(tái)肩的對(duì)稱(chēng)度、角度均達(dá)到圖紙的要求，刀具耗損有了明顯減少，日產(chǎn)量由幾十件增加到130件。只有少量工件在加工過(guò)程中由于操作者失誤造成廢品。通過(guò)加強(qiáng)管理、加強(qiáng)鍛練，將廢品率控制在1%以下，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)壓盤(pán)加工方案的改進(jìn)，使生產(chǎn)效益得到提高。

a.通過(guò)改進(jìn)加工方案使車(chē)、銑工兩專(zhuān)業(yè)都能得到鍛煉，充分利用兩專(zhuān)業(yè)人力和設(shè)備資源，提高了生產(chǎn)力。

b.采用工序分散專(zhuān)用夾具進(jìn)行生產(chǎn)，使學(xué)生操作簡(jiǎn)單、尺寸精度容易保證，符合學(xué)生生產(chǎn)技術(shù)能力，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

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