高效定位夾具在數(shù)控車床裝夾的應用

黃常春 甘永建

（韶關(guān)市技師學院，廣東 韶關(guān) 512000）

傳統(tǒng)的兩頂尖雞心夾裝夾工件時，由于中心孔大小深淺不統(tǒng)一，難以保證工件軸向定位，在數(shù)控車床上加工起來極為不方便，每個零件都要重新設(shè)Z向坐標零點，使加工工件的輔助時間增長、生產(chǎn)效率難于提高，為此本文作者根據(jù)兩頂尖雞心夾裝夾加工的特點，研制出高效定位夾具，既保證了加工工件的質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率，同時減輕工人勞動強度。獲得了同行們的一致好評。傳統(tǒng)雞心夾裝夾工件示意圖，如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)頂尖裝夾的示意圖

2018年下半年我校實習工廠加工外協(xié)工件如圖1所示，數(shù)量為2000件，由于工件數(shù)量多，交貨時間短，所以實習工廠領(lǐng)導決定采用數(shù)控車床加工。剛開始為了保證工件的同軸度和尺寸精度采用傳統(tǒng)的兩頂尖雞心夾裝夾，加工效率不高，學生的勞動強度大，質(zhì)量難于保證。為此我對在車床上裝夾工件進行研究。

圖1 未注倒角1×45°

1 在數(shù)控車床上傳統(tǒng)裝夾的方法

1.1 直接用三爪卡盤裝夾，優(yōu)點是通用、效率高；缺點是工件軸向難于定位、工件伸出長度不能過于長，否則工件剛性低影響切削用量的提高，造成生產(chǎn)效率低。

1.2 一夾一頂裝夾，優(yōu)點是工件的剛度高，可以提高切削用量，生產(chǎn)效率高；缺點是工件因基準不統(tǒng)一造成工件的同軸度難以保證。如圖2所示。

1.3 傳統(tǒng)雞心夾裝夾工件必須使用兩頂尖，優(yōu)點是工件的同軸度高，質(zhì)量易于控制。缺點是工件兩端面的B型中心孔深淺必須統(tǒng)一，否則工件軸向難于控制，勞動強度高，工件裝夾麻煩，加工效率低。

受到工件端面定位和锪孔鉆的刀刃可以傳遞扭矩的原理啟發(fā)，經(jīng)過多次使用、改良最終成形如圖3、4、5、6所示。

圖3 高效定位夾具爆炸圖

圖4 高效定位夾具夾具體零件圖

圖5 快速定位塊三維圖

圖6 快速定位塊零件圖

2 高效定位夾具的結(jié)構(gòu)與作用

高效定位夾具夾具體與卡盤法蘭盤臺階配合，然后通過卡盤法圓錐與車床主軸軸頸配合,因接觸面積大并與錐面配合,更能保證夾具與車床的旋轉(zhuǎn)中心同軸，因夾具短增加了剛性,工件在尾座的向前移動下,使端面與定位塊接觸定位,批量的工件得到了縱向重合，前頂尖在彈簧的壓縮下左右移動,剛好頂著中心孔。這樣批量生產(chǎn)起來就不用每個工件都要重新對刀。而且在定位塊為五把刀刃（刃口為0.1 mm）與工件端面接觸，在尾座頂尖前移力的頂持下，略省了用雞心夾。

3 高效定位夾具的實物圖與切削過程

圖3是我制作的夾具實體圖，有兩個改進的地方：

3.1 因軸向有定位，批量生產(chǎn)的時候不用每個零件都重新對刀，這樣就減小了勞動強度同時也提高了生產(chǎn)效率。

3.2 該夾具在軸向精車切削力＜400公斤力時，工件以定位塊定位并壓入工件端面，經(jīng)過長期使用實踐證明工件不會“打滑”。

4 高效定位夾具的的生產(chǎn)過程

4.1 夾具體的生產(chǎn)過程

4.2 定位塊的加工過程

（1）下料40GrФ90×28。（2）車端面，加工外圓Ф85×20、Ф26.2 通孔。（3）上加工中心粗加工五條刀刃，刃的寬度為0.4及五個臺階孔到尺寸。（4）工件熱處理HRC40至50。（5）上磨床加工定位塊Ф26+0.02通孔及兩端面，保證兩端面和內(nèi)孔垂直。（6）

0上工具磨床加工五條刀刃，刃口寬度為0.1。

4.3 定位頂尖的加工過程（圖7、8）

圖7 定位頂尖三維圖

圖8 定位頂尖零件圖

頂尖采用材料40Gr鋼：

4.4 鎖緊螺絲制作過程

（1）45號鋼，調(diào)質(zhì)為HB225～260。（2）加工臺階Ф18×8、內(nèi)孔Ф10×10、加工M30×1.5 螺紋。（3）切斷工件。（4）夾Ф18×8加工Ф12.5×10的內(nèi)孔。（5）沖壓內(nèi)六角。（圖9、10）

圖9 鎖緊螺釘三維圖

圖10 鎖緊螺釘零件圖

5 工件裝配

定位塊與夾具體配作加工5個M8內(nèi)螺紋。通過夾具體Ф3加機油，裝頂尖，裝圓柱彈簧，裝鎖緊螺釘，裝定位塊，通過螺紋與法蘭盤鎖緊，最后安裝在車床的主軸上。（圖11）

圖11