趙林，才智，張鳳軍，雷加鵬，王利娜

?

電火花線切割加工圓柱零件專用夾具設(shè)計(jì)

趙林，才智，張鳳軍，雷加鵬，王利娜

（聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 聊城 252000）

電火花線切割加工是以一根金屬導(dǎo)線鉬絲為工具電極，根據(jù)事先編訂好的程序加工出符合圖紙要求的幾何圖形。電火花線切割主要是加工平面圖形，加工過(guò)程中用到的夾具主要有懸臂支撐、兩端支撐、橋式支撐、板式支撐等，但如果遇到圓柱形零件沿母線方向加工時(shí)，要保證工件的夾緊及準(zhǔn)確定位，設(shè)計(jì)加工專用夾具，以解決此類零件在裝夾和找正過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

電火花線切割；專用夾具；找正過(guò)程；裝夾方法

1 概述

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及工業(yè)水平的不斷提高，電火花線切割技術(shù)作為特種加工技術(shù)中的一種，由于不受工件材料硬度的影響，且用鉬絲作為工具電極，省去了制作電極的過(guò)程，適用于加工各種復(fù)雜平面的圖形，同時(shí)適用于微細(xì)零件的加工，在制造業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)控電火花線切割加工的零件一般都是在通用夾具上利用壓板、螺釘夾緊工件，但為了適應(yīng)不同形狀工件的加工，需要采用不同的裝夾方法來(lái)裝夾工件，否則工件在加工過(guò)程中可能因?yàn)檠b夾不牢而發(fā)生移動(dòng)，使加工后的工件無(wú)法滿足加工精度的要求，而有些裝夾方式不妥當(dāng)有可能直接造成工件裝夾變形，甚至令工件作廢。

2 常用裝夾方式

常用的裝夾方式主要有懸臂式裝夾、兩端支撐方法裝夾、橋式支撐方法裝夾、板式支撐方法裝夾。

2.1 懸臂式裝夾

采用這種裝夾方法，其通用性比較強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單。但由于工件的一端懸出，容易出現(xiàn)加工誤差，僅用于加工要求不高或者懸臂較短的情況。

2.2 兩端支撐方法裝夾

采用這種裝夾方法，裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度較高，但不適合零件較大的場(chǎng)合。

2.3 橋式支撐方法裝夾

這種裝夾方式是把2塊墊鐵通過(guò)壓板壓緊的方式固定在工作臺(tái)上，然后把工件再通過(guò)壓板壓緊的方式固定在墊鐵上，這種裝夾方法簡(jiǎn)單方便，可以根據(jù)工件的大小來(lái)調(diào)整墊鐵的跨度，因此通用性強(qiáng)，適用于大、中、小型工件的裝夾。

2.4 板式支撐方法裝夾

此種裝夾方法根據(jù)工件的形狀和尺寸，采用沒(méi)有通孔的支撐板裝夾工件，這種方式裝夾精度高，通用性較差。

對(duì)于一些特殊的零件，比如尺寸較小的薄壁型圓筒零件，零件要求沿母線方向切割開(kāi)，此類零件加工時(shí)無(wú)加工余量，若采用通用夾具加工很難達(dá)到加工要求，針對(duì)此類零件本文設(shè)計(jì)出專用夾具。

3 零件分析

該零件為一空心圓柱體，材料是45號(hào)鋼，具體形狀如圖1所示，圓柱體的直徑為20 mm，長(zhǎng)度為45 mm。想要圓柱體從中心線的位置切開(kāi)，剖面圖尺寸如圖2所示。由于尺寸較小，如果采用通用夾具，在加工過(guò)程中電極絲有可能會(huì)碰撞到夾具，針對(duì)上述問(wèn)題制作出了專用夾具。

圖1 工件實(shí)物圖

圖2 零件加工尺寸（單位：mm）

4 夾具設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)出的夾具如圖3所示，該夾具主要通過(guò)磁力表座來(lái)解決裝夾的問(wèn)題，先把磁力表座的開(kāi)關(guān)扳到不吸磁的位置，磁力表座的兩端分別用壓板固定在工作臺(tái)上，然后利用百分表或千分表找正磁力表座，使吸盤拉平、工件找正之后，將磁力表座的開(kāi)關(guān)扳到吸磁的位置，此時(shí)工件就被牢牢的吸在磁力表座的V形面上。

工件裝夾過(guò)程中需要注意：①由于工件的加工尺寸在兩端分別相對(duì)于中心線的位置偏移3 mm，如圖2所示，工件尺寸較小，中心線的位置與磁力表座的位置非?？拷?，為避免加工過(guò)程中電極絲碰到磁力表座，工件在裝夾的過(guò)程中靠近磁力表座加工的那一端伸出至少6 mm的長(zhǎng)度，這樣才能避免觸碰到磁力表座。②工件在找正中心時(shí)采用的是火花法，通過(guò)移動(dòng)工作臺(tái)來(lái)移動(dòng)工件，當(dāng)工件的外圓碰到電極絲時(shí)會(huì)發(fā)生火花，記下此時(shí)工作臺(tái)相應(yīng)的軸坐標(biāo)，在根據(jù)放電間隙及圓柱體的半徑找到工件的中心。利用同樣的方法移動(dòng)工作臺(tái)的軸，當(dāng)工件碰到電極絲發(fā)生火花放電時(shí)，此位置即是工件的加工起始位置。如果加工同樣尺寸的工件，則只需找正軸方向即可。

5 總結(jié)

設(shè)計(jì)的此專用夾具大大提高了工件裝夾的速度，可直接通過(guò)擰磁力表座的開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行裝卸工件，既節(jié)省了時(shí)間，又提高了生產(chǎn)效率。磁力表座通過(guò)百分表找正，且磁力表座的吸盤是“V”形槽狀，“V”形槽對(duì)中性好。工件的加工精度取決于夾具，在加工工藝穩(wěn)定的條件下，利用此夾具加工零件的精度有保障。

圖3 專用夾具

［1］孟慶東.線切割機(jī)床的夾具及制作［J］.機(jī)械工人冷加工，2006（10）：46-48.

［2］馬金龍，李東飛.圓柱面電火花線切割加工技術(shù)［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（6）.

［3］宋志軍，朱秀梅，紀(jì)成美.球面支承定位在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.機(jī)械工程師，2007（2）：138-139.

［4］王琪，黃翔，廖文和.專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及其知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用［J］.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2003（2）：299-301.

［5］賴英姿，許齊鵬.電火花線切割加工中不同類型工件的裝夾方式［J］.金屬加工冷加工，2011（14）：53-55.

2095－6835（2018）18－0146－02

TG75

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.18.146

趙林（1991—），女，研究方向?yàn)樘胤N加工。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕