羅運才

摘 要：文章主要論述了提高地鐵線上控制桿零件加工質(zhì)量的車床夾具工裝設(shè)計與制造，根據(jù)實際出現(xiàn)的問題，分析對策，并進(jìn)行了改良設(shè)計。

關(guān)鍵詞：車床夾具；工裝設(shè)計；錐孔加工；工藝改進(jìn)

1 存在問題的產(chǎn)生原因分析

控制桿其材料材質(zhì)為42CrMo的鍛件，主要加工端面及孔系其尺寸公差與配合精度均要求比較高，主要尺寸如圖1所示：

（1）在普通C630型車床，用四瓜卡盤夾持工件找正并夾緊，由于卡盤瓜夾持在毛坯面上且毛坯面還是一個拔楔斜度不大于60的斜面上，卡爪與工件完全是點接觸，車錐孔時完全屬于偏心加工，而且偏心距很大，錐孔外處毛坯也是一個斜面，且與基礎(chǔ)面A的反面B面相差50mm，四個卡爪夾持面與工件完全都是點接觸，夾緊力沒有很大，造成夾不緊，工件旋轉(zhuǎn)起來會產(chǎn)生很大的離心力，這樣在車削加工過程中工件極易發(fā)生晃動，導(dǎo)致車刀斷裂工件報廢。

（2）由于控制桿零件Φ38+0.039的錐孔的尺寸公差精度，相對于Φ70+0.03孔的中心距和基準(zhǔn)面A的垂直度要求都相當(dāng)高，使用四爪卡盤夾持工件并找正時，由于屬于偏心加工，偏心距大且要求高，卡爪夾緊力都在某點上，夾緊力小，往往會發(fā)生工件顫抖或松動，稍有不慎，工件掉落砸傷導(dǎo)軌砸傷工件，費時又費力，錐度尺寸要求高，不易保證，進(jìn)而出現(xiàn)不良次品、廢品的加工質(zhì)量問題，甚至發(fā)生工件飛出等嚴(yán)重安全事故。

2 車削夾具創(chuàng)新設(shè)計制造

為了徹底解決工序五車削錐孔時夾緊力大小不易掌握控制，兩孔之間的中心距大且要求高，還與基準(zhǔn)面A的垂直度要求，而產(chǎn)生的加工件尺寸公差超差、工件顫抖或松動擠碎車刀及工件飛出的加工質(zhì)量問題，使之能用普通C630型車床加工出質(zhì)量合格的控制桿零件，通過對原有的加工工藝流程進(jìn)行研究分析，最終設(shè)計和制造出了工序五中控制桿零件專用新型車削夾具，該新型車削夾具有效改進(jìn)了以往裝夾工件不牢靠的缺陷，而且還能夠精準(zhǔn)定位工件，其結(jié)構(gòu)主要由控制桿車工裝底板、定位件和和很多零部件組裝而成，如圖2。

控制板車工裝底板上兩定位孔的精準(zhǔn)位置是先在門機(jī)上加工Φ72+0.05孔以后移動相應(yīng)的位置預(yù)車Φ38錐孔的定位孔完后，把定位心軸1插入Φ72孔中，把輔助測量棒插入Φ38錐孔的定位孔，用千分尺測量定位心軸與輔助測量棒外圓之間的距離，如果測得的讀數(shù)等于兩孔中心距加上定位心軸半徑與輔助測量棒半徑之和，則定位孔位置準(zhǔn)確。如果有偏差，則需再調(diào)試、再檢測，經(jīng)過反復(fù)幾次地調(diào)試、檢測，最終達(dá)到其圖紙所需求的尺寸，從而達(dá)到Φ38錐孔的定位孔Φ43+0.025的尺寸，和與之相配合定位心軸4的相關(guān)尺寸，通過工裝底板與5件零件的組裝保證了大小孔中心距的要求。

控制桿大、小孔在加工時的定位，是以大頭內(nèi)孔和小頭工藝凸臺端面（輔助基準(zhǔn)）定位，在加工過程中工序均采用，定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，容易保證精度，簡化夾具結(jié)構(gòu)，夾緊力作用在大小端面上，在車削錐孔時切削力和夾緊力的方向一致，使工件可靠地支承在主要基面上，安裝剛性好，穩(wěn)定可靠，從而減小了大、小頭孔軸線的平行度在垂直平面的平行度誤差，從而達(dá)到圖中要求。

控制桿在夾具上裝夾后，屬偏心工件，會產(chǎn)生一面重，一面輕的現(xiàn)象，如不校平衡便車削，則工件在加工中受到慣性和離心力的作用，必將影響加工精度，使車出的孔或外圓不圓整。而且由于回轉(zhuǎn)不勻，還會損壞機(jī)床和影響操作安全，所以我們裝夾校正好工件后，需利用輕重塊對工件與夾具的輕重平衡進(jìn)行校正。校正的方法是把車頭箱手柄扳到空檔位置，用手撥動夾具，慢慢旋轉(zhuǎn)，使重的一面停在下面的位置，我們在此位置的相應(yīng)面加上輕重塊，或?qū)⒃械妮p重塊沿夾具平面向外移動一些，如有差異，可做適當(dāng)調(diào)整，直到夾具在任意位置都能停下來，就可以了。

在剛開始車削時，車速一般較低，隨后可根據(jù)加工情況逐漸加快，但又不宜過快，否則由于離心力的影響，將增加工件加工誤差，甚至甩出工件發(fā)生事故。

控制桿零件工序五車專用新型車削夾具設(shè)計制造取得成功后，有效縮短了零件加工過程中的裝夾、找正時間。控制桿零件專用新型車削夾具的投入應(yīng)用后，不僅使得工件平行度、平面度、兩孔的中心距、垂直度、及表面粗糙度均達(dá)到了技術(shù)條件要求，而且還大大提高了零件的加工效率，有效保障了加工過程中各個工序環(huán)節(jié)及各部位加工尺寸的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)零件加工質(zhì)量，徹底杜絕了因為工件松動造成擠碎車刀及工件飛出的危險現(xiàn)象。

3 結(jié)論

控制桿零件專用新型車削夾具的設(shè)計與制造的成功，經(jīng)過幾個月生產(chǎn)實際運用證明，該項新型車削夾具設(shè)計制造成功，是具有相當(dāng)高科技含量的自主創(chuàng)新產(chǎn)物。在產(chǎn)品加工制造過程中，該新型車削夾具，確確實實做到了工件裝夾方便實用，定位準(zhǔn)確可靠，夾緊力很容易控制，而且夾緊工件牢固可靠。自從控制桿零件新型車削夾具投入使用后收到了以下成效：

（1）穩(wěn)定提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量，使其全部滿足了產(chǎn)品圖紙規(guī)定的技術(shù)要求。

（2）節(jié)省了裝夾、加工找正的時間。

（3）提高了生產(chǎn)效率25%以上，降低了生產(chǎn)成本。

（4）探索創(chuàng)新擴(kuò)展豐富了車床用夾具的形式和種類。

（5）促進(jìn)并加快了生產(chǎn)流程的更加順暢快捷。

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