淺析導套雙鍵槽銑削夾具設(shè)計及應用

許偉君

摘要：數(shù)控銑床因具有高效、高精度等特點，能滿足各種三維零件生產(chǎn)加工，被廣泛應用于制造業(yè)中。若在同一個零件上銑削加工多個鍵槽時，為降低工人的勞動強度，提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，則要使用相關(guān)的輔助工具或夾具才能有效地提高生產(chǎn)效率、保證品質(zhì)。本文主要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、工藝特點，設(shè)計了一套在導套上加工雙鍵槽的夾具，夾具結(jié)構(gòu)簡單，應用于生產(chǎn)中能確保零件的加工精度和質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：導套;鍵槽;夾具

0? 引言

如零件圖1所示，需加工零件材料為45號鋼，為中小批量生產(chǎn)。經(jīng)工藝分析，該零件的主要加工難度是在同一道工序上利用數(shù)控銑床完成兩個相互成90°±10′的鍵槽且鍵槽的對稱度公差要求為0.04。如果沒有相應的輔助夾具，直接采用分度盤分度后進行加工，不僅加工質(zhì)量難于保證，且效率較低，不能滿足批量生產(chǎn)的需要。因此，針對這一情況，為了保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，設(shè)計了一套導套雙鍵槽銑削夾具并用于零件生產(chǎn)加工，取得了預期的效果。

1? 夾具設(shè)計

1.1 工藝分析

如零件圖1所示，由于加工的兩個鍵槽是相互成90°±10′的鍵槽且鍵槽的對稱度公差要求為0.04，加工過程中需要先加工其中一個鍵槽，另一鍵槽的位置難于確定，如果直接采用分度盤由工人自己操作容易產(chǎn)生較大的誤差，而且工作效率低下。因此，設(shè)計出了一套加工該鍵槽的專用夾具，更加準確、快速地完成零件鍵槽的銑削加工。

如圖2所示為零件的定位總圖，如圖可見外圓定位限制了Y、Z方向的移動和旋轉(zhuǎn)，軸肩限制了X方向的移動，外圓的定位可以直接用夾具體保證，軸肩的定位可以直接靠在夾具體的左端面上，采用兩個Z形壓板壓緊，避免零件發(fā)生軸向移動。由于加工的兩鍵槽之間有角度要求，加工鍵槽時，零件要保證在X方向上不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，僅靠夾具體和壓板并不能將零件完全固定，不能完成加工。針對以上情況，可以直接通過加工后的第一個鍵槽用圓柱銷使零件與夾具體緊固在一起，限制了零件沿X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度，這樣不但能保證加工精度，而且裝夾和拆卸方便。每次加工完第一個鍵槽后，可以直接旋轉(zhuǎn)90°再插入圓柱銷固定，即可加工另一個鍵槽，實現(xiàn)了同一道工序完成多鍵槽加工的目的。更換零件時，直接擰開壓板螺釘，拔出圓柱銷即可將零件取出。

1.2 夾具的設(shè)計

本夾具由底座、Z形壓板、圓柱銷等零件組成。下面是非標準件的結(jié)構(gòu)與分析：

1.2.1 夾具體如圖3所示

材料采用45鋼。在夾具體的底部裝兩個定位鍵，底座的兩端加工耳座用T形螺釘直接緊固在工作臺上。夾具體以底面為加工基準，加工Φ26.1mm的通孔時由于公差為0.02mm所以應先車孔然后再鉸孔，最后要注意倒角防止刮花工件。加工銷孔時，采用先鉆孔再鉸孔的加工方法，并且要注意銷孔對Φ26.1mm孔的中心軸線位置度和垂直度公差為0.01mm。

1.2.2 圓柱銷設(shè)計如圖4所示，材料采用45鋼。

1.2.3 Z形壓板設(shè)計如圖5所示，材料采用45鋼，壓板安裝在夾具體的左端面。

2? 夾具的應用和零件的加工

本道工序主要是完成導套上雙鍵槽的銑削加工，按照零件加工方案選擇的一般原則，安排零件加工的工藝過程如下：①將夾具體校準后用T形螺釘將其固定在機床工作臺上;②將零件配進夾具，再裝上Z形壓板將零件壓緊;③裝夾完成后，對刀;④粗加工深度為1.2mm的鍵槽到槽寬為4mm，反向旋轉(zhuǎn)90度，插入？準4圓柱銷固定工件。粗、精銑第二個鍵槽，完了后拔出圓柱銷，正向旋轉(zhuǎn)90度，插入？準6圓柱銷固定工件。精銑第一個鍵槽。⑤加工完后，將壓板松開，取出圓柱銷就可以取出工件，完成零件的加工。

3? 結(jié)束語

該套夾具結(jié)構(gòu)簡單，加工方便、容易操作，破解了傳統(tǒng)的采用分度盤分度加工兩垂直鍵槽的難度，提高了生產(chǎn)效率。經(jīng)過實際生產(chǎn)驗證，該夾具用于生產(chǎn)加工，滿足了設(shè)計要求，確保了零件尺寸精度，質(zhì)量穩(wěn)定，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度，為企業(yè)加工生產(chǎn)帶來便利，深受歡迎。

參考文獻：

[1]劉璇，王小北.機械設(shè)計與制造工程[M].天津機械工業(yè)出版社，2000.

[2]楊振國，梅彤.機械工程材料[M].北京機械工業(yè)出版社，2001.

[3]王光斗，王春福.機床夾具設(shè)計手冊[M].上?？茖W技術(shù)出版社，2000.

[4]傅玲梅.機床夾具設(shè)計與制作[M].中國勞動社會保障出版社，2008.