有關(guān)數(shù)控車床可轉(zhuǎn)位加工夾具的應(yīng)用研究

許 雷 許 峰

沈陽機床集團沈一機床廠，遼寧沈陽 110141

夾具在機械制造行業(yè)的生產(chǎn)和加工過程中，占據(jù)著零部件加工和生產(chǎn)的關(guān)鍵地位，在工程機械、汽車、化工機械等不同的零部件裝配過程中起著至關(guān)重要的作用，因為在零部件的機械加工制造和生產(chǎn)中往往都需要大批量的攻絲、鉆孔、倒角、套絲等特殊的加工工序。在實際加工過程中，我們經(jīng)常會遇見一些零部件在具體加工的時候，由于零部件加工尺寸和形狀的不同，而采取不同的加工方法。這樣就會為企業(yè)成生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響。在具體的加工過程中，經(jīng)常遇到的解決方式就是車床的集中工序加工法，這種方法雖然可以解決一些問題，但經(jīng)常會在零部件加工的整個過程中造成一系列頻繁更換絲錐、鉆頭、板牙等夾具和刀具，大大影響了企業(yè)生產(chǎn)效益。筆者結(jié)合自己當前的實際工作，經(jīng)過了大量的調(diào)研和研究，提出了一種可以緩解上述工作壓力和解決上述復(fù)雜程序的方法，即設(shè)計了一種可以在車床上進行使用的一種多工位的同時還能轉(zhuǎn)位移動的夾具。

1 車床可轉(zhuǎn)位夾具的機械原理

可轉(zhuǎn)位夾具的結(jié)構(gòu)主要是把頭部設(shè)計成了兩個部分，其中一個叫做固定盤，另一個叫做可轉(zhuǎn)位的分度盤，固定盤的尾部通常都是利用莫氏錐和具體車床的尾架進行連接。我們在可轉(zhuǎn)位的分度盤上，每間隔120°都會有均勻分布的3個夾具的定位孔，在這些定位孔上依次安裝了板牙快換夾頭或絲錐、J813板手夾緊式的鉆夾頭、倒角式的鉆頭夾具。他們都是用螺紋和分度盤的定位孔相互連接。最大優(yōu)勢就是可以同時完成3個工位的加工程序。板牙快換夾頭或絲錐，板牙都是利用花鍵和分度盤上的具體固定套進行連接的；板手夾緊式鉆夾頭能夠裝夾Φ1mm～13mm的鉆頭，可以進行不同種類的套絲、攻絲工序，所以在進行鉆孔的實際工序都相對比較方便；倒角式的鉆頭夾具選用鉆頭與莫氏錐鏈接，可裝夾最大Φ16mm的鉆頭。通常情況下，固定盤在間隔1200都設(shè)計分布3個均勻的直徑為Φ8mm銷孔，在分度盤的轉(zhuǎn)到相應(yīng)夾具的位置的時候，慢慢轉(zhuǎn)動手柄，使偏心輪隨著轉(zhuǎn)動，從而進一步壓縮彈簧，把定位銷壓入銷孔之中，這樣一來就會用偏心輪的自鎖力將分度盤進行固定。在理論上保證了夾具所夾持的零部件和刀具成直線。在完成這道加工工序后，再轉(zhuǎn)動手動利用偏心輪壓縮彈簧還原就可將定位銷拔出銷孔，如果將分度盤轉(zhuǎn)動1200到套絲或攻絲工位就會立刻進行下一道加工工序。在實際生產(chǎn)制造過程中這種可轉(zhuǎn)位夾具，完全可以把攻絲、倒角、鉆孔、套絲等工序多合一，這樣就能一次裝夾，然后在實際加工中通過可轉(zhuǎn)位完成其他工序的加工。

2 可轉(zhuǎn)位夾具的設(shè)計

可轉(zhuǎn)位夾具的設(shè)計圖紙如下：

銑剖分面夾具體圖

夾具體為鑄造件，剛度好，安裝穩(wěn)定，不過制造的周期相對較長。對于切削力的計算，選用了如下公式：

可轉(zhuǎn)位夾具的夾緊力分別為：

P=1.75mm，M=12mm，L=140mm，夾 緊 力：W0=5380N，作用力：F=70N。定位誤差的計算：

剖分面對連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0.08）；對連桿體小頭孔有中心距1 900.1要求；對剖分面有0.025的平面度要求。夾具的主要定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ29.49。公差與本零部件在工作時與其相配孔的尺寸與公差相同，即為考慮到配合間隙對加工要求中心距1900.1影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為

3 實例分析

隔壁式三通接頭加工圖

在加工和生產(chǎn)中，筆者對用這種多工位的可轉(zhuǎn)位夾具實際效率進行了分析和總結(jié)，數(shù)據(jù)顯示，這種可轉(zhuǎn)位夾具能夠大大提升生產(chǎn)效率，進一步減少了生產(chǎn)過程中換裝夾具的時間。下面以加工隔壁式三通接頭為例進行分析，隔壁式三通接頭需加工Φ9.5和Φ8.5mm的內(nèi)孔以及一些倒角M18和Ml6螺紋結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)加工由原來的60min/件，銳減到30min/件，效率整體提高了36個百分點。雖然這種可轉(zhuǎn)位夾具結(jié)構(gòu)簡潔方便，但是由于其結(jié)構(gòu)的特點，其加工范圍大大折扣，只能加工一些小口徑的零部件，對以一些大口徑部件無能為力，再加上在加工過程中的不斷磨損，所以其精準度也在隨著使用時間的延長而降低，所以不適用于一些精加工生產(chǎn)中。

4 結(jié)論

隨著科學技術(shù)的不斷進步，目前很多的機械加工車床都已經(jīng)演變成了數(shù)控自動一體化車床。零部件的機械加工往往需要大量的鉆孔、套絲、攻絲、倒角等加工工序，大大影響了企業(yè)生產(chǎn)效益。所以我們在生產(chǎn)中應(yīng)該結(jié)合實際工作，可以在一些車床生產(chǎn)中使用這種多工位可轉(zhuǎn)位移動的夾具。

[1]康永剛，等.基于實例和知識的夾具智能CAD系統(tǒng)[D].西北工業(yè)大學，2009.

[2]高禮凱.汽車機直型榫齒形葉片夾具設(shè)計自動化[D].江南大學，2008.