典型零件的批量銑削夾具設(shè)計(jì)

許炎午

摘 要：扁榫加工部分在該文闡述產(chǎn)品加工中為批量銑削的典型零件，僅用常用的夾具不能滿足生產(chǎn)要求，本文對(duì)常用夾緊裝置存在的不足進(jìn)行了討論，設(shè)計(jì)了新型多件銑削的夾具，并著重闡述了新型多件銑削的夾具設(shè)計(jì)方案及其使用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：典型零件 批量 V型塊 扁榫 銑削 夾緊裝置

中圖分類號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0175-02

在機(jī)械加工中，常常會(huì)遇到些有批量的、精度要求高的、尺寸緊湊的典型零件。針對(duì)這類零件的特點(diǎn)，既保證加工精度又要提高加工效率，是一直在探索的技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)多數(shù)典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在生產(chǎn)中銑削占有很大的比例。對(duì)該類零件在銑削中的夾具也提出了極高的設(shè)計(jì)要求。本文就下例典型零件銑削部分的夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1 典型零件分析

1.1 典型零件材料分析

如圖1所示零件，該零件材料為45鋼，為中等含碳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能為：具有較高的強(qiáng)度、硬度，同時(shí)具有一定的塑性、韌性，兼具有良好的切削工藝性能。

1.2 典型零件結(jié)構(gòu)分析

如圖1所示零件，該零件主要結(jié)構(gòu)分為三段，即扁榫部分、臺(tái)階梯部分及M8的螺紋部分三段組成。該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，但扁榫部分銑削加工時(shí)，對(duì)夾具有特殊要求。

1.3 主要技術(shù)要求

該零件扁榫部分的形狀精度、位置精度、尺寸精度、表面粗糙度等要求都較高，技術(shù)要求上還需要進(jìn)行最后的表面滲碳熱處理。

1.4 加工工藝分析

該零件下料后加工工藝分析如表1。

2 扁榫銑削夾具的設(shè)計(jì)方案

2.1 常用夾緊裝置的不足

一般情況下，對(duì)于扁榫加工，加工方法采用在銑床上銑削，銑削加工時(shí)，切削力較大，又是斷續(xù)切削，振動(dòng)較大。扁榫一類零件，形狀、尺寸均比較特殊，如果采用V形塊夾具夾持零件進(jìn)行銑削，會(huì)給銑削加工帶來(lái)困難。分析如下。

由圖1知，在銑床上銑削扁榫時(shí)，若要用V形塊夾緊裝置對(duì)零件實(shí)施夾緊，進(jìn)行兩側(cè)面銑削時(shí)，如果以Φ10外圓段定位實(shí)施夾緊，則會(huì)因Φ10外圓部分長(zhǎng)度只有5 mm，雖然可以?shī)A持，但由于該段過(guò)短又遠(yuǎn)離夾點(diǎn)中心，從而造成夾緊力不足，易產(chǎn)生銑削加工時(shí)工件被銑刀打飛的危險(xiǎn)后果。若單純?cè)龃髪A緊力，又極易將工件夾緊表面夾傷或直接夾持成三角形而造成工件報(bào)廢；如果以Φ18外圓段的加工表面夾入V形塊內(nèi)進(jìn)行加工，又會(huì)使工件端面無(wú)法定位，容易造成加工誤差。若要用卡盤單個(gè)夾緊加工，同樣會(huì)出現(xiàn)與使用V形塊夾具裝置類似的情況。

2.2 新型扁榫銑削的夾具設(shè)計(jì)方案

如圖2所示，為我們新設(shè)計(jì)的扁榫銑削的夾具。這一設(shè)計(jì)，我們經(jīng)過(guò)多種方式的試驗(yàn)，來(lái)于生產(chǎn)實(shí)踐，并充分應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

我們?yōu)樾略O(shè)計(jì)的扁榫銑削夾具設(shè)計(jì)了用圓弧面夾緊且能的多件銑削。既滿足工件夾緊，又符合定位要求的同時(shí)，也大大簡(jiǎn)化了夾具的加工制造工藝。經(jīng)過(guò)多次生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用這套新型圓弧面夾具裝置銑削扁榫，降低了產(chǎn)品的廢品率，更大幅度地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)率，現(xiàn)對(duì)這套新型圓弧面夾具裝置分析如下。

2.2.1 新型扁榫銑削夾具的結(jié)構(gòu)

如圖2所示，這套新型扁榫銑削夾具由堵頭1、特形定位塊2、定位塊3、夾緊塊4、夾緊螺釘5、調(diào)整螺釘6、夾具體7、沉頭螺釘8、圓柱銷9、左右蓋板10等組成。各部分使用及功能介紹如下。

堵頭1在夾具體7上，起定位作用，使用時(shí)可根據(jù)計(jì)劃銑削的扁榫數(shù)量將定位塊2和定位塊3按次序放入夾具體7的槽內(nèi)，并用圓柱銷9對(duì)左右蓋板10固定好位置，再由調(diào)整螺釘6調(diào)整好夾緊塊4的位置，通過(guò)沉頭螺釘8將左右蓋板10緊固好后，將該夾具安置在X62W銑床工作臺(tái)面上，檢測(cè)調(diào)整以保證A面與工作臺(tái)面平行度要求，最后安裝找正，擰緊夾緊螺釘5，安裝完成。

2.2.2 新型扁榫銑削夾具的技術(shù)要求

各定位塊均可在槽內(nèi)靈活移動(dòng)；各定位塊在一條直線上；定位塊中心孔與零件Φ18外圓段為過(guò)渡配合，采用18H/j56；各定位塊中心孔整體加工后需通過(guò)電火花線切割機(jī)床沿中心孔中心縱向切開；夾具體的厚度與長(zhǎng)度視一次裝夾的零件個(gè)數(shù)可進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

2.2.3 新型扁榫銑削夾具的定位與夾緊方法

將一組待加工的零件定位于各定位塊間中心孔內(nèi)，由于各定位塊在槽內(nèi)可自由移動(dòng)，定位后扭緊夾緊螺釘，使各定位塊和工件產(chǎn)生相互擠壓，從而實(shí)現(xiàn)夾緊的目的。

3 新型銑削扁榫夾具的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

可加工一組零件，提高了加工生產(chǎn)率，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。以圓弧夾緊面置換了V型塊夾具的3個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)式夾緊，規(guī)避了表面夾傷與變形現(xiàn)象，降低了產(chǎn)品的廢品率。使產(chǎn)品加工時(shí)的位置精度有了保障， 能夠選用較大的進(jìn)給量進(jìn)行銑削加工。銑削扁榫夾具上定位塊數(shù)目可適當(dāng)調(diào)整增加，生產(chǎn)率有進(jìn)一步提高的空間。銑削扁榫夾具元件少，配套費(fèi)用低，操作便捷。

4 結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)中常常會(huì)遇到些有批量的、要求又較高的、尺寸又較緊湊的零件。因這種零件體積小，裝夾定位都比較困難，故通常加工制作效率較低。而我們?cè)O(shè)計(jì)的多工位、高效率的加工夾具在生產(chǎn)中，既能滿足零件加工的質(zhì)量和技術(shù)要求，又能有效較低生產(chǎn)成本、提高效率、減少?gòu)U品的發(fā)生。

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