論數(shù)控車(chē)床四工位刀架上安裝麻花鉆夾具設(shè)計(jì)

燕　峰

摘 要：為適應(yīng)使用數(shù)控車(chē)床四工位刀架上安裝麻花鉆進(jìn)行鉆孔加工高效率生產(chǎn)，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，便捷操作，提高數(shù)車(chē)技術(shù)發(fā)展可行性，總結(jié)零件加工需求，設(shè)計(jì)安裝麻花鉆夾具，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：刀架 夾具 高效

一、設(shè)計(jì)思路啟發(fā)

針對(duì)不同零件圖形要求，都需考慮裝夾方式，工藝制定方案，刀具選擇，加工參數(shù)確定，針對(duì)圖1車(chē)削零件，在現(xiàn)有CYNC-400TE型GSK980-TA數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行加工，尾座不能自動(dòng)鉆孔,并且數(shù)控車(chē)床在有機(jī)床罩時(shí),鉆孔不便于很好操作,對(duì)有不同直徑的孔又需進(jìn)行鉆削加工以及生產(chǎn)綱領(lǐng)要求，在鉆孔加工時(shí)，要不斷拖動(dòng)尾座、更換不同直徑鉆花，給操作帶來(lái)一定困難。針對(duì)以上鉆孔時(shí)的問(wèn)題，為提高生產(chǎn)效率，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，于是便進(jìn)行設(shè)計(jì)在四工位刀架上安裝麻花鉆夾具，進(jìn)行鉆孔加工。

二、夾具設(shè)計(jì)要求

依該數(shù)控車(chē)床四工位刀架安裝刀具刀桿尺寸為25X25mm，并要求使麻花鉆要安裝在夾具上與主軸回轉(zhuǎn)中心等高，且能穩(wěn)當(dāng)固定，不使麻花鉆在鉆孔時(shí)扁尾產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時(shí)要求夾具材料具有高硬度、強(qiáng)度，依現(xiàn)存條件選擇45#鋼作為夾具材料，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。再要求麻花鉆安裝在刀架上進(jìn)行換刀時(shí)與刀架電機(jī)不干涉，并且在同時(shí)安裝四支鉆花時(shí)，進(jìn)行鉆削加工時(shí)，另外不參與切削的麻花鉆不能與卡盤(pán)干涉，且便于裝拆更換麻花鉆,從而進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。

三、確定夾具圖形尺寸

綜合前面夾具設(shè)計(jì)要求，又在零件加工中，所用的錐柄麻花鉆規(guī)格分別為Φ14.7、Φ16.8、Φ19.4、Φ22.5，因此考慮到夾具上需加工出安裝錐柄莫氏二號(hào)麻花鉆的內(nèi)孔，所以可以確定錐柄內(nèi)孔尺寸[1]；又結(jié)合夾具使用要求，此四工位刀架的裝夾位置高度為40mm,刀尖中心高為115mm,及夾具在刀架上安裝時(shí)的受力作用點(diǎn)受力情況，從而設(shè)計(jì)圖2所示夾具；

四、夾具加工

1.材料選擇：Φ60X90的45#鋼材料[2]

2.工藝分析：結(jié)合上述夾具圖要求，由于有一個(gè)錐孔要求較高，所以采用圓鋼加工，現(xiàn)進(jìn)行如下工藝方案分析[3]。

第一種方案：在數(shù)控車(chē)床加工外圓面至Φ58mm，并加工莫氏二號(hào)錐柄內(nèi)孔，再在數(shù)銑上銑削安裝在刀架上的各平面，并嚴(yán)格控制錐柄內(nèi)孔中心與安裝于刀架上的底面中心高尺寸，從而保證錐柄孔中心與主軸回轉(zhuǎn)中心重合，最后進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理；

第二種方案：先用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)夾式刀具測(cè)量刀尖的中心高，確定銑削夾具安裝面距錐柄孔的尺寸，進(jìn)行銑削加工夾具各面，再將銑后的圓鋼安裝在刀架上，用三爪卡盤(pán)裝夾Φ4mm中心鉆鉆等高中心孔，完成后用四爪卡盤(pán)裝夾夾具零件找正，加工錐柄孔；

綜合以上兩種加工方案分析，第一種加工方案簡(jiǎn)便，易于操作，第二種方案較復(fù)雜，從而選擇第一種加工方案進(jìn)行加工；

3.加工設(shè)備選用：依現(xiàn)具備加工設(shè)備，確定在V600型FANUC-0I數(shù)控銑床上加工夾具各面，在CYNC-400TE型GSK980-TA數(shù)控車(chē)床上加工外圓及內(nèi)錐孔；

4.數(shù)控加工工序卡片（見(jiàn)表）[3]

5.定時(shí)定額進(jìn)行加工

6.調(diào)質(zhì)熱處理

五、夾具調(diào)試

1.安裝Φ14.7麻花鉆在夾具錐柄孔內(nèi)，見(jiàn)圖3所示；

2.利用尾座在圓鋼上打中心孔；

3.用手動(dòng)操作方式移動(dòng)刀架，確定鉆花中心與中心孔中心是否重合；

4.進(jìn)行建立工件坐標(biāo)系，X軸向?qū)⒙榛ㄣ@中心對(duì)準(zhǔn)中心孔,即為X軸向坐標(biāo)零點(diǎn)，輸入坐標(biāo)X0，Z向?qū)⒙榛ㄣ@的主切刃接觸工件右端面，即為Z零點(diǎn)，輸入ZO；

5.檢驗(yàn)對(duì)刀準(zhǔn)確性,在MDI操作方式下檢驗(yàn)；

6.編寫(xiě)孔加工程序使用；例加工圖4孔程序如下：

六、使用效果

綜前所述，各項(xiàng)完成后，正式投入使用，依據(jù)不同的數(shù)控系統(tǒng)，在進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)后，注意要重新檢驗(yàn)坐標(biāo)系的準(zhǔn)確與否，同時(shí)也要注意避免檢驗(yàn)時(shí)與工件相碰撞，要單個(gè)坐標(biāo)軸的去檢驗(yàn)，保證安全操作；并且在使用過(guò)程中,對(duì)鉆花的磨削盡量是使兩主切削刃要對(duì)稱,有必要時(shí)可以采用自動(dòng)砂輪機(jī)進(jìn)行磨削。將鉆花裝夾找正,保證在鉆花切削加工時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)。在鉆削的程序編寫(xiě)上也要合理的考慮切削參數(shù)的選擇，力求保證麻花鉆排屑容易；

七、結(jié)論

數(shù)控車(chē)削技術(shù)發(fā)展較快，同時(shí)機(jī)械加工業(yè)信息化、需求多變化也在不斷的日新月異更新，為適應(yīng)不同零件要求、市場(chǎng)變化，在各方面專業(yè)技術(shù)知識(shí)上要狠下功夫。此夾具設(shè)計(jì)構(gòu)想也是在生產(chǎn)周期的緊迫，零件加工要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)加工；通過(guò)此次的夾具零件設(shè)計(jì)加工，深感技術(shù)更新快，社會(huì)的需求廣泛，從而使我們的專業(yè)知識(shí)需進(jìn)行不斷提高，盡快適應(yīng)社會(huì)形勢(shì)變化，不斷搞高專業(yè)技術(shù)內(nèi)涵知識(shí)與操作能力，開(kāi)拓思維進(jìn)而為機(jī)械行業(yè)增光添彩。

車(chē)削技術(shù)在許多的工、農(nóng)業(yè)中都應(yīng)用廣泛，尤其是現(xiàn)在的一些電子產(chǎn)品中的零部件中精密制件，用普通車(chē)床難以加工的產(chǎn)品，可是又達(dá)不到用磨削加工精度的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件，這個(gè)時(shí)候可能選擇數(shù)控車(chē)床是一個(gè)合適之選，可是不一定在現(xiàn)有條件下，會(huì)有所需的所有數(shù)控設(shè)備，那么這就要求技術(shù)工人憑著生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及其所需，從而產(chǎn)生了對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行大的技術(shù)革新，也可以自制夾具完成生產(chǎn)所需，通過(guò)這次夾具設(shè)計(jì)及其使用中所要解決的問(wèn)題，另自我的專業(yè)知識(shí)有了一個(gè)新突破，力求在今后的教學(xué)與生產(chǎn)工作中進(jìn)而突破。

同時(shí)在夾具的設(shè)想、加工、使用整個(gè)過(guò)程中嚴(yán)密的考慮了各方面問(wèn)題，在知識(shí)的搜索上也力求豐富，遇到問(wèn)題時(shí)虛心的向工廠一線師傅進(jìn)行請(qǐng)教，也向一些有經(jīng)驗(yàn)的老教師去詢問(wèn)，最終目的就是要把事情做好，達(dá)到高效率生產(chǎn)，并達(dá)到教、學(xué)、做統(tǒng)一，自如的運(yùn)用到教學(xué)工作中去。

同時(shí)也要發(fā)現(xiàn)不足，并加以改進(jìn)，也許有他們的一句話或稍微的一個(gè)指點(diǎn)動(dòng)作，會(huì)使此夾具設(shè)計(jì)產(chǎn)生事半功倍的效果?？傊?，我認(rèn)為每個(gè)年輕人在隨時(shí)隨刻都要虛心學(xué)習(xí)，適應(yīng)高新科學(xué)技術(shù)發(fā)展，為人生的輝煌奮斗努力！

參考文獻(xiàn)：

[1] 張黎驊．新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[S]．人民郵電出版社，2008:152

[2] 許德珠．機(jī)械工程材料[M]．高等教育出版社，2004:72-76

[3] 劉長(zhǎng)偉．?dāng)?shù)控加工工藝[M]．西安電子科技大學(xué)出版社，2007:273

作者簡(jiǎn)介：燕峰（1982- ），男，內(nèi)蒙烏盟人，湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)機(jī)械工程系教師，主要研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)。