卷繞機(jī)卷針?lè)雷o(hù)緊固件定位夾具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

陳偉南

（廣東省技師學(xué)院，廣東惠州 516100）

1 夾具功能的確定

在數(shù)控銑削機(jī)床上加工零件，一般是用壓板（此零件太小直接用壓板顯然是行不通的）、平口鉗對(duì)工件進(jìn)行裝夾。圖1所示零件可通過(guò)平口鉗固定它的兩長(zhǎng)側(cè)面進(jìn)行夾緊，然后對(duì)工件的X、Y進(jìn)行分中，Z向再用對(duì)刀棒進(jìn)行對(duì)刀以確定刀具長(zhǎng)度方向的位置。但由于該零件的寬度比較窄（只有12mm），如果夾緊力不夠則可能在鉆孔、銑面等過(guò)程中出現(xiàn)松動(dòng)、移位；而中間是線切割已加工好的型腔加工其材料為黃銅，如果用力過(guò)大則可能會(huì)引起變形；另外工件的厚度為4.3mm，而根據(jù)圖紙要求銑去其斜面留下的直身高度只有2.2mm，那么能給平口鉗裝夾的高度就更加少了，這樣容易造成在對(duì)刀或加工中出現(xiàn)刀具與平口鉗發(fā)生干涉，存在一定的安全隱患。為了避免這種情況的產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮利用夾具的凸臺(tái)與該零件的線切割加工好的型腔相配合的同時(shí)在中間鉆孔、攻絲，用螺釘加墊片的方式由上方向下施加鎖緊力，將其固定好，加工左右φ6mm 沉孔、φ3mm 的通孔和斜面。加工完后在左右用M3mm的螺釘將該零件鎖住，從而可以加工前后兩個(gè)斜面。最終使得只需裝2次3個(gè)螺釘就可以把整個(gè)零件加工完成。

圖1 零件圖

2 夾具設(shè)計(jì)及制造

根據(jù)需加工的零件設(shè)計(jì)的夾具體如圖2 所示。

圖2 夾具體

（1）銑削加工出如圖3 所示的一塊55×30×20mm的45鋼。

圖3 待加工零件

（2）將圖2所示的A、B兩臺(tái)階銑削加工至10mm深。

（3）在底部加工3條6×5mm的通槽。

（4）用MasterCAM9.1sp2 編寫(xiě)程序進(jìn)行圖4 中C、D兩凸臺(tái)外輪廓的加工。

圖4 外輪廓加工

（5）鉆孔、攻絲加工3×M3mm。

（6）鉗工修銼去毛刺。

（7）用絲錐對(duì)螺紋孔校修，并修挫27.5×4mm凸臺(tái)尺寸以達(dá)到要求。

3 夾具的結(jié)構(gòu)原理

圖5 所示為卷繞機(jī)卷針?lè)雷o(hù)緊固件定位夾具，該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，安裝使用均十分方便。

圖5 卷繞機(jī)卷針?lè)雷o(hù)緊固件定位夾具

該夾具主要由夾具體1、卷針?lè)雷o(hù)緊固件3組成，夾具體以長(zhǎng)圓凸臺(tái)面和雙頭削尖長(zhǎng)凸臺(tái)側(cè)面為定位基準(zhǔn)面。定位中，長(zhǎng)圓凸臺(tái)面消除3個(gè)自由度，而雙頭削尖長(zhǎng)凸臺(tái)則消除另外3個(gè)自由度，從而方便地實(shí)現(xiàn)工件6個(gè)自由度的約束。在這里特別解釋一下，由于夾具所要求的定位精度比較低，所以雙頭削尖長(zhǎng)凸臺(tái)的側(cè)面與工件之間實(shí)際上留了比較大的間隙（約0.5mm），因此不必?fù)?dān)心該長(zhǎng)凸臺(tái)側(cè)面定位后有過(guò)定位問(wèn)題。在底部加工3條6×5mm的通槽，主要是為了在加工零件的通孔時(shí)能切削掉下來(lái)能從通槽流出或用氣槍向通槽吹氣達(dá)到排屑的目的。零件定位完成后，用螺釘和墊片實(shí)施夾緊，夾緊力垂直指向圓凸臺(tái)面，雖然不是與切削力方向相反而互相抵消，但夾緊力仍然使零件在加工過(guò)程中保持正確的位置并不因切削力而改變正確加工位置，整個(gè)夾具定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。

4 夾具的使用方法

（1）利用夾具的雙頭削尖長(zhǎng)凸臺(tái)與被加工零件（黃銅件）的線切割加工好的型腔相配合為導(dǎo)向使工件貼緊主定位面長(zhǎng)圓凸臺(tái)面，同時(shí)長(zhǎng)凸臺(tái)側(cè)面與工件型腔相配合完成定位。

（2）夾具體雙頭削尖長(zhǎng)凸臺(tái)中間鉆孔、并加工螺紋孔，其目的即可用螺釘加墊片的方式由上方向下施加夾緊力，使工件得到夾緊。

（3）工件夾緊后，首先銑削工件長(zhǎng)端的半圓弧，然后加工左右兩端的φ3mm 的通孔及φ6mm 沉孔，再銑削長(zhǎng)端斜面。

（4）卸下中間的鎖緊螺釘，用氣槍吹掉切屑，然后換從兩端M3mm螺紋孔將工件鎖住實(shí)現(xiàn)夾緊，從而可以加工中間的前后兩個(gè)斜面。

5 夾具的應(yīng)用效果

該夾具裝在我校的臺(tái)灣麗偉機(jī)上使用，用此夾具不但保證了圖1所示零件的質(zhì)量，并且最大限度地降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大地提高了生產(chǎn)效率。另外，也考慮到夾具的通用性問(wèn)題，即該夾具也可以在普通銑床上對(duì)工件進(jìn)行加工，根據(jù)實(shí)際加工試用測(cè)試，在普通銑床上由于夾具的定位夾緊狀態(tài)一樣即輔助工時(shí)一樣的情況下，生產(chǎn)效率相差無(wú)幾。

試用時(shí)連續(xù)加工了多件工件均能達(dá)到圖紙規(guī)定的加工要求，這樣該夾具幫可以運(yùn)用到生產(chǎn)里面去了，使我們圓滿地完成了生產(chǎn)任務(wù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，安裝操作方便。其突出的優(yōu)點(diǎn)是改變了傳統(tǒng)地將工件直接裝在平口鉗上進(jìn)行加工的做法，將需要加工的零件固定在該夾具體上進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)了裝、拆的容易化，提高了生產(chǎn)效率，保證了該批零件的精度和一致性。因用螺釘進(jìn)行鎖緊加工，所以加工的安全性也得到保證。