臥軸平面磨床磨削薄板斜面類工件專用夾具的研制

馬廷輝

（大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116033）

0引 言

現(xiàn)代化機械加工企業(yè)在加工工件過程中，工件的加工精度主要取決于機床本身的精度、刀具的精度以及加工過程中所選用夾具本身的精度，只有這些精度滿足了，才能保證被加工工件本身的精度要求。顯然，這不僅對機床和刀具本身提出更高的要求，同時也對機床的夾具提出更高的要求，除了要保證足夠的制造精度外，還要有足夠的剛度以及抵抗變形的能力。

一個完整的產(chǎn)品在開發(fā)和設(shè)計階段，所使用的零件種類繁多，形狀、規(guī)格和尺寸也各不相同，往往對于斜面表面的粗糙度要求極高，此類工件在安排加工工序時，就需要在平面磨床上加工帶有角度的表面。而平面磨床在磨削帶有角度的工件表面時，就需要借助特殊的裝夾工具，特別是如果加工大批量的工件時，就應(yīng)設(shè)計專門的夾具，來滿足工件本身的技術(shù)要求?，F(xiàn)階段磨削帶有角度工件的表面時，通用的輔助夾具是采用正弦精密平口鉗、精密角鐵夾具等，而此類夾具的設(shè)計思想就是將被加工工件的斜面加工，在裝夾到夾具上之后轉(zhuǎn)換成對工件的平面加工。但是面積較大的薄板類工件磨削斜面采用以上輔助夾具加工時，由于裝緊部位面積較小，在磨削力的作用下，薄板本身容易變形，斜面的角度保證困難，滿足不了工件本身的形狀精度及尺寸精度，直接影響工加工質(zhì)量，有的甚至可能導(dǎo)致工件報廢。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，研究設(shè)計了一種臥軸平面磨床磨削薄板斜面類工件專用夾具，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題。

1 問題的提出

如圖1所示，被加工工件的技術(shù)要求：材料為T8鋼，形狀和尺寸都比較規(guī)范，但加工難點就是工件角度45°±10′和Ra0.8μm，針對此工件的加工情況，我們設(shè)計了一套用在臥軸平面磨床上的夾具，而且取得較好的生產(chǎn)效果。傳統(tǒng)的工藝方法是定做特殊的砂輪，即定做與被加工表面相匹配的成形砂輪，來加工45°±10′的斜面，這樣的加工方法需要經(jīng)常更換砂輪或修整砂輪才能達到工件的技術(shù)要求，而且廢品率比較高，加工成本也相對高。

2 夾具的磨削方法及設(shè)計方案概述

圖1 加工工件

1）夾具的結(jié)構(gòu)。夾具的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由本體1、支承架10、支承角度板7、壓緊塊5、壓板2等零件組成。夾具中的支承角度板7的角度變換要求嚴(yán)格，首先要保證被加工工件的45°±10′和表面粗糙度Ra0.8μm。本夾具也是通過改變支承角度板7的角度，使被加工工件的斜面轉(zhuǎn)換為水平面，從而達到加工平面的效果。

圖2 夾具結(jié)構(gòu)

2）設(shè)計方案及具體實施方法。首先對工件的斜面進行粗加工，給磨床精加工留有0.5 mm的加工余量，將本體1放到平面磨床的電磁吸盤上，因此應(yīng)保證本體1底面平滑。用百分表對夾具進行直線度的找正，使之能達到被加工工件直線度0.06 mm的要求。2個支承架10采用固定螺栓11將其固定在本體1的上表面上；滾動軸承9將支承角度板7與兩側(cè)的支承架10連接在一起，支承角度板7可以繞軸承9圓心進行轉(zhuǎn)動；支承角度板7的兩側(cè)面加工有5個定位孔8，定位孔8的角度分別 為 15°、30°、45°、60°、75°； 而支承架10兩側(cè)上加工有與水平面成45°的孔。

當(dāng)需要加工上述5種加工角度的工件6時，旋轉(zhuǎn)支承角度板7，使支承角度板7上的相應(yīng)加工定位孔8對準(zhǔn)支承架上的孔，然后用定位插銷12將支承角度板角度定位。壓緊塊5應(yīng)緊貼工件6表面，應(yīng)根據(jù)被加工工件6的大小來選擇適當(dāng)大小的壓緊塊5。壓板2將壓緊塊5頂?shù)焦ぜ?表面上，通過擰緊緊固螺栓3將工件6夾緊。

3 本設(shè)計方案的優(yōu)點

本新型夾具的優(yōu)點是顯而易見的，主要表現(xiàn)在：1）工件裝夾放置平穩(wěn)安全；2）保證工件加工面角度；3）裝夾方便，提高生產(chǎn)效率。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、容易加工、操作方便、提高生產(chǎn)效率、提高被加工產(chǎn)品精度等優(yōu)點，其大批量投入市場必將產(chǎn)生積極的社會效益和顯著的經(jīng)濟效益。

4 夾具使用注意事項和保養(yǎng)

1）裝夾前，應(yīng)將工件清理干凈，防止因工件上殘留的顆?；蛘呙虋A雜在夾具與工件的定位面之間，影響工件的加工精度；2）使用前檢查限位尺寸是否保持正確位置；3）夾具使用前應(yīng)對夾具的定位面、定位塊等重要部位的零件進行檢查，如果超差應(yīng)進行打磨修復(fù)或者重新組裝，錯開磨損部位后再繼續(xù)使用；4）每次更換加工工件時，要將夾具上的鐵屑和其它雜質(zhì)清理干凈再裝夾工件；5）夾具在不使用時，需要涂防銹油。

5 機床夾具的市場前景

夾具本身是機床不可缺少的輔助工具，在機床夾具這個行業(yè)僅僅是配套產(chǎn)業(yè)，并沒有形成規(guī)模，因此它不是機械加工這個行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，但夾具在生產(chǎn)加工過程中是必不可少的，因此市場發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

目前夾具行業(yè)中存在3個問題：一是行業(yè)規(guī)模小，布局比較分散，沒有形成真正的產(chǎn)業(yè)；二是本行業(yè)主要是以中小企業(yè)為主，利潤比較低，本行業(yè)總體經(jīng)濟實力較差，技術(shù)水平也較低；三是夾具行業(yè)不被業(yè)內(nèi)人重視，行業(yè)中無標(biāo)準(zhǔn)化，無專業(yè)化，從而制約著夾具行業(yè)向健康有利的方向發(fā)展。只要解決以上3個問題，夾具行業(yè)就能夠做大，做強，成為一個具有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)。

6結(jié) 語

夾具本身就是機械加工行業(yè)不可缺少的部件，通過上面夾具的設(shè)計和生產(chǎn)，在以后的生產(chǎn)工作中，如果碰到類似斜面加工的場合，我們都可以采用此類辦法，即通過夾具將工件斜面加工轉(zhuǎn)換成平面加工。隨著當(dāng)今工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，夾具已經(jīng)從一種單一的輔助工具逐步發(fā)展到種類齊全的工藝裝備甚至?xí)兂蓸?biāo)準(zhǔn)件的趨勢。所以為了適應(yīng)現(xiàn)代機加工行業(yè)的發(fā)展需要，現(xiàn)代化的機床夾具應(yīng)該朝著更加標(biāo)準(zhǔn)、更加精密、更加通用、更加經(jīng)濟的方向發(fā)展。

［1］ 陳建平，閆旭亮，盧吉平.斜面快速加工胎具設(shè)計［J］.機械研究與應(yīng)用，2011（ 2）:109-110.

［ 2］ 伍善根.斜面加工夾具［ J］.北京機械，1981（ 9）：10.

［ 3］ 梁崇平.平面磨床加工導(dǎo)軌斜面［ J］.機械工程師，2008（ 6） ：16-17.