許錦潮

摘 要：在制定加工工藝制作機床夾具時，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)品加工過程中，出現(xiàn)加工質(zhì)量、刀具耗損問題或效率低的情況。我們分析問題，采取有效的加工工藝及專用夾具，解決加工質(zhì)量、刀具耗損問題以及提高加工效率。我校是以數(shù)控、模具為主的中職學校?？偨Y(jié)多年實習教學經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)學生在產(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。為了使實習教學與企業(yè)接軌，提高教學綜合效益。學校提出與企業(yè)合作，嘗試產(chǎn)教結(jié)合的教學模式?？剖以诋a(chǎn)教結(jié)合過程中承接新會農(nóng)械廠的手扶拖拉機壓盤零部件加工。由于批量大且零件是鑄件，用三爪卡盤、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 通過圖樣分析如圖所示，制訂生產(chǎn)計劃

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，三臺肩尺寸及位置精度的同時，還要保證其形位公差：端面的平面度±0.1，三臺肩與D、F的對稱度為±0.15誤差。如果是單件生產(chǎn)質(zhì)量保證是無問題的，但在批量生產(chǎn)中，既保質(zhì)量又保效率難度比較大，必須采用專用夾具進行生產(chǎn)。

b.制定生產(chǎn)過程卡，如表1所示。

1.2 根據(jù)加工工藝制作相應(yīng)機床附件、夾具

（1）外圓、內(nèi)孔加工機床專用夾具。由于該產(chǎn)品是鑄件，該件的外圓、內(nèi)孔都出現(xiàn)澆注口，用三爪卡盤進行裝夾，會出現(xiàn)夾緊力不夠而工件掉下或出現(xiàn)圓跳動度大影響加工。細心觀察后，發(fā)現(xiàn)三臺肩六側(cè)面相對平滑，所以采用與此為裝夾面進行夾具設(shè)計，通過三爪卡盤自定心的方式，三臺肩夾緊環(huán)將三臺肩夾緊，這樣保證工件的夾緊力及其圓跳動度。然而，在三臺肩兩側(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程中產(chǎn)生震動。因此，我在夾具上加裝了三個調(diào)節(jié)螺釘，從而增大的工件的接觸面，這樣在加工過程中減少震動，提高生產(chǎn)效率。

（2）專用內(nèi)溝成形刀。該工序是采用三爪卡盤夾已加工的Φ202.5外圓進行外圓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提高其加工效率。但由于在市面上無法找到能加工該內(nèi)圓弧的刀具，所以進行設(shè)計，首先銑一個刀把，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） 精車兩級外圓專用夾具。 該工序要兩級外圓同出，所以設(shè)計夾具利用工件的內(nèi)孔與法蘭定位盤配合定位，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面的對稱度±0.15。

2 檢測方法

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

2.1 用專用塞規(guī)進行內(nèi)孔尺寸檢測。

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

2.2 用專用卡規(guī)檢測

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)同時檢測角度及其尺寸精度，這樣檢測速度大大提高。

3 產(chǎn)品質(zhì)量、刀具損耗及效率的跟進。

（1）使用車床專用夾具進行工件外圓、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)控銑床進行三臺肩側(cè)面加工時，夾具簡單，裝夾方便。但由于三臺肩有六側(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

針對三臺肩側(cè)面加工出現(xiàn)廢品、刀具損耗及加工效率的問題，經(jīng)綜合考慮，決定改用分度盤回轉(zhuǎn)夾具及使用臥式銑床進行加工。

4.1 分度盤回轉(zhuǎn)夾具

圖2所示為分度盤回轉(zhuǎn)夾具。分度盤回轉(zhuǎn)工作臺鎖緊原理：分度盤回轉(zhuǎn)臺面相對于夾具體的鎖緊，是靠分度盤轉(zhuǎn)臺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，從而把分度盤回轉(zhuǎn)臺面壓緊在夾具體上，分度盤回轉(zhuǎn)臺面的上下運動由鎖緊手柄、偏心鎖緊軸及滑套所組成的偏心操縱機構(gòu)來完成，轉(zhuǎn)動鎖緊手柄帶動偏心軸通過滑套帶動鎖緊拉桿上下移動，完成分度盤回轉(zhuǎn)臺的下壓鎖緊和抬起。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實現(xiàn)鎖緊，故擠壓變形很小，鎖緊可靠，操作也較為方便。

分度盤回轉(zhuǎn)臺面的抬起原理：分度盤回轉(zhuǎn)臺面的抬起采用彈簧式自動抬起機構(gòu)，當回轉(zhuǎn)臺面的鎖緊機構(gòu)被松開時，在抬起彈簧的作用下，滑柱向上運動，通過端面推力軸承將臺面抬起，脫離與夾具體支撐平面的接觸，使回轉(zhuǎn)臺面能在徑向的滑動軸承和端面推力的支撐約束下，進行輕便、靈活的轉(zhuǎn)動換位。當再次鎖緊時，回轉(zhuǎn)臺面直接壓下軸承及滑柱，使兩個圓形平面相互擠緊來實現(xiàn)鎖緊。

分度盤回轉(zhuǎn)臺的對定原理：采用分度盤對定銷與長形弧孔配合。分度盤對定銷與長形弧孔間隙配合對定，長形弧孔的作用：由于先插對定銷，分度盤回轉(zhuǎn)臺分度后鎖緊，鎖緊過程會使分度盤回轉(zhuǎn)工作臺向下軸移0.4mm左右，從而不影響對定銷的對定以及分度回轉(zhuǎn)工作臺的軸移，在對定機構(gòu)支架中心與分度盤定位孔位置劃線，分度對定時，刻線對正后，倒角圓柱銷先對正后插銷，來實現(xiàn)分度后的對定。

（1）分度盤回轉(zhuǎn)夾具操作過程：1）先松開分度盤回轉(zhuǎn)工作臺鎖緊手柄；2）分度：手動轉(zhuǎn)動分度盤，插分度盤對定銷對定；3）拉動鎖緊手柄，鎖緊分度盤回轉(zhuǎn)工作臺；4）加工；5）松開分度盤回轉(zhuǎn)工作臺鎖緊手柄。

（2）工件裝夾操作過程：1）工件放進定位元件；2）三角形壓板穿過夾緊螺桿放在工件上方；3）開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進行對定；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 三臺肩側(cè)面加工

通過定位元件與工件內(nèi)孔配合，用鎖緊螺母將三角形壓板將工件壓在轉(zhuǎn)盤平面上，這樣保證平行度及對稱度。使用臥式銑床進行兩側(cè)面同時加工，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。通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤加工另外兩臺肩的側(cè)面。

4.3 加工方案改進后產(chǎn)品質(zhì)量及效率的跟進

改進加工方案后，仍采用原來檢測方法，在檢測過程中工件三臺肩的對稱度、角度均達到圖紙的要求，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程中由于操作者失誤造成廢品。通過加強管理、加強鍛練，將廢品率控制在1%以下，確保生產(chǎn)正常進行。

5 結(jié)論

通過對壓盤加工方案的改進，使生產(chǎn)效益得到提高。

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

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

參考文獻：

[1]薛源順.機床夾具設(shè)計[J].上海市機電工業(yè)學校，2001.

[2]張夢欣.機床夾具[M].中國勞動社會保障出版社，2007.