數(shù)控車床與夾具連接結(jié)構(gòu)的改進

張宏昆 徐勝軍 孫巖

摘 要：在機械加工企業(yè)中，數(shù)控車床占有一定的比例。在數(shù)控車床上加工零件，需要夾具來保證加工零件的精度。因此，夾具和數(shù)控車床的連接需要保證強度和精度。對于企業(yè)中夾具和數(shù)控車床連接的老結(jié)構(gòu)存在的問題，進行分析和改進。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；夾具；法蘭盤；連接結(jié)構(gòu)；定位；精度

中圖分類號： TG519.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-191-2

1 公司機械加工現(xiàn)狀

公司前身是國家建國初期建設(shè)的老工業(yè)。剛?cè)肼毜臅r候還看到現(xiàn)場布局多臺普通車床，隨著工藝改進，基本都被數(shù)控車床所替代。因此降低了勞動者的勞動強度和保證了零件加工的質(zhì)量。對車間的加工設(shè)備的類型和數(shù)量進行統(tǒng)計，不難發(fā)現(xiàn)數(shù)控車床將近占設(shè)備數(shù)量的一半。說明公司零件加工大部分采用數(shù)控車床完成，零件加工工序內(nèi)容分散。也存在機床費用的原因（一臺數(shù)控車床20-30萬，一臺立式加工中心120-150萬），致使數(shù)控車床占有的比例如此之高。（如圖1）

2 數(shù)控機床相配夾具存在問題

夾具與數(shù)控車床主軸采用過度法蘭盤鏈接，保證夾具的設(shè)計回轉(zhuǎn)中心和機床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。法蘭的結(jié)構(gòu)如圖2：

圖示2端和機床主軸配合，保證圖示2的錐孔和斷面與主軸錐面和斷面均接觸。因此法蘭安裝需要經(jīng)過多次紅丹粉錐面試配和端面塞尺測量距離檢查配合。最佳的配合狀態(tài)：錐面接觸裝上后，端面的距離在0.04-0.06mm。螺釘壓緊后，由于變形使法蘭端面和主軸端面接觸。

圖示1端與夾具配合。法蘭和主軸配合完成后，車圖示1端外圓，保證與夾具的定位孔形成精密配合。因此，完成一套夾具的調(diào)試，需要完成圖示1和2端的配合加工。

由于加工的零件結(jié)構(gòu)相似，品種多樣化。一條零件加工線需要兼顧幾種零件的加工。因此需要經(jīng)常更換夾具達到更換產(chǎn)品。每套夾具都需要對應(yīng)一個法蘭盤，更換拆裝夾具的時候連帶法蘭一起拆卸。采用這種結(jié)構(gòu)連接，每套夾具需要有相對應(yīng)的法蘭。這樣增加了夾具的制造成本。經(jīng)常拆卸夾具法蘭盤，會造成基準定位的磨損，影響重裝精度。每次夾具更換完成后，精度達不到零件的加工要求，需要進行二次精度的調(diào)整（主要調(diào)整零件的定位芯軸）。這樣增加了夾具調(diào)試的時間，造成時間浪費。

3 結(jié)構(gòu)改進

圖示4端與主軸連接，以前的方式進行試配。唯一

不同的：法蘭盤上增加兩個銷子孔（圖示2），法蘭盤和夾具連接利

用“一面兩銷”的定位原理。依靠圖示1面和圖示2兩個銷子定位連接夾具，達到主軸和夾具的回轉(zhuǎn)中心重合，進而保證裝夾零件加工精度。與夾具連接的時候，為了避免圖示3外圓的配合間隙過小，出現(xiàn)過定位的現(xiàn)象。外圓的尺寸比相對應(yīng)夾具相對應(yīng)配合孔的尺寸小0.15-0.25mm。

采用這種結(jié)構(gòu)連接，每臺數(shù)控車床只需固定安裝一個法蘭盤，與本序連接的所有夾具統(tǒng)一做成相配的結(jié)構(gòu)尺寸。實現(xiàn)一個法蘭盤對應(yīng)多個夾具連接定位。

4 改進的效果

①每臺機床只需配裝一個法蘭盤。不論連接的夾具多少套，只要保證與法蘭盤相對應(yīng)的連接結(jié)構(gòu)尺寸，都能在本序安裝。因此，減少了法蘭盤的數(shù)量，減少了法蘭盤的配裝次數(shù)，降低了夾具制造成本。

②小孔軸配合裝配比大孔軸配合裝夾容易，夾具拆裝更換方便快捷，減少浪費時間。

③對于相同的配合精度等級，小孔的公差帶比大孔的公差帶小，定位更可靠。保證夾具更換后的機床加工的精度。

5 結(jié)束語

在大部分的機械加工企業(yè)中，數(shù)控車床占有很大的比例，并且加工產(chǎn)品品種多樣化。在數(shù)控車床上加工多品種的零件，需要配套的夾具保證加工零件的精度。改進后的結(jié)構(gòu)，正好滿足了夾具與機床連接強度和精度要求。

參 考 文 獻

[1] 侯遠濱.數(shù)控機床全自動夾緊系統(tǒng)的設(shè)計[D].哈爾濱工程大學(xué)，2007.

[2] 張吉悅.自動夾取型車床進給系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué)，2014.

[3] 李華龍.數(shù)控車床研制及其進給剛度誤差源的一種加工補償技術(shù)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.

[4] 陳艷芬.數(shù)控加工機械零件中的專用夾具設(shè)計研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，16：25-26.