趙曉萱

摘要：在制造業(yè)發(fā)展過程中，制造與加工的工藝技術(shù)是其核心，而在具體的加工工作中，機(jī)床夾具等關(guān)鍵的設(shè)備和工具的合理設(shè)計(jì)與規(guī)劃是極為重要的。零件加工的精密程度是其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中的重要指標(biāo)之一，在很大程度上決定了零件產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)，而在實(shí)際加工中機(jī)床夾具的使用對(duì)于其質(zhì)量的影響是非常大的。因此要結(jié)合加工工作的需求，對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行不斷的改進(jìn)，優(yōu)化其設(shè)計(jì)方案和方式，充分發(fā)揮出設(shè)計(jì)作用和功能特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：零件加廠;機(jī)床夾具;特點(diǎn);作用

一、機(jī)床夾具在零件加工中的作用

對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，為了滿足加工需求，必須要保障待加工件相對(duì)于刀具以及機(jī)床處于正確的加工位置，從而保證工件在加工過程中不受一些外力因素的影響而發(fā)生位移。所以，在加工前，做好待加工件的裝夾工作十分必要。目前，工件夾裝主要有兩種方式。一是，將待加工件直接安放在機(jī)床工作臺(tái)上或者裝夾在花盤上。二是，運(yùn)用專業(yè)夾具將工件裝夾定位。由于第一種方法，實(shí)施過程過于繁瑣，并且對(duì)細(xì)節(jié)要求十分嚴(yán)格，效率過低，使用的比較少。

1.1提高加工效率

夾具裝夾，不用對(duì)待加工零件劃線定位找準(zhǔn)，有效的節(jié)省了輔助工作的時(shí)間，顯著提高了操作工的工作效率。其次，經(jīng)過夾具的裝夾之后，零件的剛性有了一定的改善，在由原來的人工手動(dòng)進(jìn)刀鉆孔變成現(xiàn)在機(jī)械自動(dòng)地進(jìn)刀鉆孔，特別是在加大切削量，鉆削大直徑內(nèi)孔的時(shí)候，也不會(huì)對(duì)工件造成加工傷害，產(chǎn)生變形等缺陷。再有，可以應(yīng)用多件、多工位進(jìn)行工件夾裝，進(jìn)一步加快了加工速度，有效地壓縮了加工周期。

1.2提高加工精度

采用夾具進(jìn)行工件定位裝夾，工件的位置相對(duì)比較準(zhǔn)確，位置精度由夾具統(tǒng)一確定，因而不管是誰來操作，技術(shù)水平怎么樣，都對(duì)工件的質(zhì)量影響不大，使同一批次的零部件的加工質(zhì)量趨于同一等級(jí)，為加工后的零件能達(dá)到互換位置精度提供了保障。這足以說明，夾具的精度完全可以影響機(jī)床對(duì)于零部件的加工精度。

1.3擴(kuò)大機(jī)床使用范圍

夾具的設(shè)計(jì)使用改變了機(jī)床只能加工一種工序的加工方式，它可以使同一臺(tái)機(jī)床具有不同功能，加大了機(jī)床的使用范圍。具體來說，在一臺(tái)普通車床上安裝滾壓夾具，就能使其具有磨床的作用，提高工件的加工精度。另外，對(duì)于特小件、特大件、偏心件、凹凸形件、薄壁件、細(xì)長件、曲面件等等這些相對(duì)比較特殊的加工件，只能依靠夾具才能進(jìn)行零件加工。例如，通過真空吸盤夾具對(duì)高精度的薄片進(jìn)行加工，運(yùn)用偏心夾具對(duì)偏心工件進(jìn)行加工，運(yùn)用曲面夾具對(duì)曲面工件進(jìn)行加工，諸如此類，大大提高了機(jī)床的使用局限性。

1.4有效降低加工成本

夾具的使用對(duì)操作工人要求的技術(shù)水平不是很高，這就大大降低了由于技術(shù)水平而產(chǎn)生的工件報(bào)廢率，從而降低了生產(chǎn)成本。當(dāng)然，夾具設(shè)計(jì)肯定會(huì)產(chǎn)生一定的費(fèi)用，但從長遠(yuǎn)考慮，分?jǐn)傇诿恳粋€(gè)工件上的成本與其提高效率而降低的加工成本來比較，幾乎是可以忽略不計(jì)的。

1.5有利于舊機(jī)床的改造

機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、可調(diào)節(jié)化設(shè)計(jì)解決了陳舊機(jī)床的設(shè)備改造的難題。傳統(tǒng)機(jī)床由于精密性很低，只要加工工件稍許有些改變，就得對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行大換血，隨之而來的費(fèi)用過高，很多企業(yè)根本無法承擔(dān)，所以夾具的設(shè)計(jì)就顯得尤其重要。

1.6使機(jī)械加工行業(yè)智能化

當(dāng)代機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展普遍追求生產(chǎn)自動(dòng)化，而高效的機(jī)床夾具為之提供了可能性。通用可調(diào)夾具的設(shè)計(jì)減少了夾具設(shè)計(jì)、制造的工作量，為大批量的零部件加工創(chuàng)造了先決條件，提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率。自動(dòng)化夾具的設(shè)計(jì)生產(chǎn)更是制造業(yè)一項(xiàng)突破性的改革，比如說電動(dòng)分度頭、動(dòng)力卡盤、液壓和氣動(dòng)工夾具等。再有，數(shù)控機(jī)床上的通用液壓夾緊裝置采用氣動(dòng)和液壓以及電動(dòng)自定心卡盤的結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)床的自動(dòng)化程度。由此可以看出，夾具的設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用性，對(duì)機(jī)械加工行業(yè)今后的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的影響。

二、機(jī)床夾具的類型確認(rèn)

2.1工件模具的分析

該工件是回轉(zhuǎn)體形狀狀，上工序已加工完成外圓和中心位置的28孔，本工序要加工的部位是5個(gè)中32和014孔。5個(gè)孔均布于回轉(zhuǎn)半徑為31. 9mm的圓周上，每兩個(gè)孔中心線夾角720，內(nèi)孔表面粗糙度Ra0.8，孔32與孔#p14同軸度誤差要求0.Olmm、位置度誤差要求0. 1mm。因?yàn)樵摴ぜ膸缀沃行木褪枪ぜ幕剞D(zhuǎn)中心即中28孔的中心，所以在加工5個(gè)32和中14孔的定位中心為28孔的中心，以中28孔為基準(zhǔn)面。

2.2加工機(jī)床的選定

此工件上5個(gè)孔的加工可以在車床、鉆床、銑床加工，從加工工藝上看孔的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面質(zhì)量要求都比較高，要達(dá)到要求需要鉆孔、車孔、鉸孔。用鉆床和銑床能夠加工完成，但切削速度、切削用量不好控制。從加工的經(jīng)濟(jì)精度方面看，因?yàn)樵摴ぜ腔剞D(zhuǎn)體工件最適合于車床加工，所以機(jī)床選定為車床，型號(hào)確定CA6140。故需設(shè)計(jì)車床專用夾具完成工件的加工，依次加工5個(gè)。。32和14孔的鉆孔、車孔、粗鉸孔、精鉸孔4個(gè)工步，限定精鉸孔時(shí)的切削速度0. 06～0. 08m/s，鉸削用量1. 5-3mm/r。夾具形式的確定是根據(jù)對(duì)工件的分析和機(jī)床的選定確定夾具形式為一次裝夾、多工位加工夾具。

三、機(jī)床夾具應(yīng)用實(shí)例分析

根據(jù)在銑床上進(jìn)行套筒鍵槽加下的相關(guān)要求，夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的主要步驟如下： （1）對(duì)待加廠件進(jìn)行廠藝分析：A、鍵槽寬度6mm由鍵槽銑刀加廠。B、鍵槽兩側(cè)的對(duì)稱平面與中45h6的圓柱面的對(duì)稱度偏差為0. 05mm，平行度偏差為0.lOmm。C、鍵槽深度為8mm。 （2）確定定位方案，選用V形塊和支承套筒進(jìn)行定位。其中V形塊是該夾具最主要的定位元件，自由度設(shè)計(jì)在z軸30。方向，對(duì)套筒的四個(gè)不定度進(jìn)行限制。同時(shí)該元件是國家標(biāo)準(zhǔn)件，減少了其設(shè)計(jì)制造的難度。（3）對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用移動(dòng)長v形塊，和偏心輪機(jī)構(gòu)、以及偏心輪支架組成套筒的夾緊機(jī)構(gòu); （4）夾具輔助元件及夾具體的設(shè)計(jì); （5）確定夾具設(shè)計(jì)方案，實(shí)施夾具加工，經(jīng)過計(jì)算確定設(shè)計(jì)方案是否滿足工件的約束條件，判斷各種約束支反力，驗(yàn)證夾緊力是否過度。

結(jié)語

機(jī)床的機(jī)械夾具產(chǎn)業(yè)正穩(wěn)步向著智能化、精密化發(fā)展，隨著新材料、新工藝的出現(xiàn)，高精密的夾具設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)用夾具進(jìn)行裝夾，具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、操作方便等特點(diǎn)，保證了機(jī)床的加下質(zhì)量和生產(chǎn)效率，對(duì)降低生產(chǎn)成本，有效提高企業(yè)效益都有很大幫助。各制造企業(yè)以及相關(guān)研發(fā)人員要給予夾具設(shè)計(jì)應(yīng)有的重視，加大高效夾具的生產(chǎn)和研發(fā)力度，為機(jī)械加工行業(yè)的智能化、自動(dòng)化提供有效保障。

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