車床專用夾具設(shè)計(jì)及其加工工藝分析

魏培文 馬敏娟

（開封技師學(xué)院，河南 開封 475000）

車床專用夾具設(shè)計(jì)及其加工工藝分析

魏培文 馬敏娟

（開封技師學(xué)院，河南 開封 475000）

在工廠生產(chǎn)的過程中，主要的生產(chǎn)工具之一就是生產(chǎn)車床。在制作過程中，要嚴(yán)格要求生產(chǎn)過程的每一個(gè)程序以及所安裝的數(shù)量工位，用于加工工序的車床以及制造過程中機(jī)器的運(yùn)行速度、工序的夾具以及車床專用夾具的整個(gè)生產(chǎn)過程都有規(guī)定要求。夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)、在加工過程中所使用的加工工藝以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)必須引起重視，以更好地生產(chǎn)出專用夾具，保證夾具的質(zhì)量，以期在使用夾具的工作中可以有效提高工作率，降低生產(chǎn)投入成本，從而提高機(jī)床的工作工藝水平。本文通過闡述機(jī)床夾具的分類組成說明夾具的作用，對(duì)零件的工藝加工難度進(jìn)行簡要分析，探討如何解決當(dāng)前夾具難度問題。

車床專用夾具；設(shè)計(jì)加工；工藝分析

為了有效提高勞動(dòng)的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)過程中的人力、物力成本投入，在生產(chǎn)過程中，往往需要設(shè)計(jì)出與生產(chǎn)相關(guān)的車床專用夾具。而夾具的生產(chǎn)過程中要根據(jù)所要求的生產(chǎn)目標(biāo)，從專用夾具的中心打孔，其中主要用于各類生產(chǎn)中的夾具分別有數(shù)控車床的夾具、加工車床曲軸拐徑的夾具、直油孔夾具、定位孔夾具、扁方型夾具、鉆孔夾具、校準(zhǔn)專用夾具等。而現(xiàn)在一些工廠在應(yīng)用加工零件的時(shí)候，通常采用的工藝是傳統(tǒng)的加工方法，在當(dāng)前社會(huì)飛速發(fā)展的形勢下，難免會(huì)出現(xiàn)工藝較為復(fù)雜且零件外形不是很規(guī)則的情況，這個(gè)時(shí)候如果還是采用傳統(tǒng)的零件加工工藝，就會(huì)使生產(chǎn)過程中的步驟繁雜，零件的生產(chǎn)外形以及尺寸都會(huì)產(chǎn)生較大誤差，使得難以保障零件的生產(chǎn)精準(zhǔn)程度。

1 機(jī)床專用夾具的分類組成及作用

1.1 車床專用夾具的分類組成

車床專用的夾具在進(jìn)行分類時(shí)一般可以按照使用的生產(chǎn)范圍進(jìn)行劃分，通常分為通用車床夾具、專用車床夾具、可調(diào)節(jié)型車床夾具等。通用類型的車床夾具就是在生產(chǎn)過程中，對(duì)車床的夾具已經(jīng)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，可以在除去特殊情況之外的一般范圍之內(nèi)進(jìn)行常規(guī)的車床夾具加工。這種夾具的適用范圍較為廣泛，但是用于生產(chǎn)過程中會(huì)使生產(chǎn)效率低下，因此主要被應(yīng)用于小型的生產(chǎn)項(xiàng)目中；專用型車床夾具指的是專門為了某一道工序而設(shè)計(jì)制造的夾具［1］。此類夾具的特點(diǎn)就是在使用過程中便于操作，相較于通用型的車床夾具在很大程度上提高了生產(chǎn)效率；可調(diào)節(jié)型的車床夾具就是指此類夾具中的任意組成部分都可以調(diào)換，而且生產(chǎn)過程中的部分組件也可以調(diào)整，因此在不同零件加工的生產(chǎn)工序中得以使用。

機(jī)床夾具的組成則一般分為以下幾個(gè)組成成分：一是夾具的定位裝置，此裝置是在與生產(chǎn)工序的定位準(zhǔn)則中進(jìn)行直接接觸的裝置，在應(yīng)用過程中主要應(yīng)用于加工的元件在夾具中是否處于正確的位置；二是夾緊裝置，此裝置的作用就是在元件生產(chǎn)過程中將元件固定夾緊，從而保證生產(chǎn)元件在工藝加工的過程中能夠處于固定的位置；三是對(duì)刀與導(dǎo)向裝置，對(duì)刀的裝置主要用于在元件加工前期對(duì)刀所處的正確位置，而導(dǎo)向裝置則是為了在確認(rèn)對(duì)刀所處位置之后對(duì)刀具進(jìn)行引導(dǎo)完成元件加工；四是夾具體裝置，此類裝置在元件生產(chǎn)過程中主要被應(yīng)用于將各種元件進(jìn)行連接固定，從而讓這些組合而成的元件形成一個(gè)新的元件整體［2］。此裝置與車床上的每個(gè)部件之間相互聯(lián)系，保持連接對(duì)立的狀態(tài)，確保夾具處于機(jī)床的正確既定位置。

1.2 車床專用夾具的作用

為了使車床生產(chǎn)的效率及質(zhì)量得到有效保障，通過采用專用的夾具之后，由于車床以及對(duì)刀的既定位置都得到了保證，因此在元件的生產(chǎn)過程中，各個(gè)生產(chǎn)過程中元件位置都得到了有效保證，同一批的元件生產(chǎn)誤差也會(huì)很小，生產(chǎn)的效率及精準(zhǔn)程度就得到了有效提高，制作工藝也較為優(yōu)質(zhì)。在使用車床專用夾具之后，很大程度上省去了在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中需要對(duì)刀、找線等程序，并且自動(dòng)定位的位置也很精確，部分專用夾具還可以有效提高工廠的對(duì)刀質(zhì)量，這樣在生產(chǎn)過程中就可以提高對(duì)刀的且用量，從而有效提升勞動(dòng)生產(chǎn)效率。在進(jìn)行元件的批量生產(chǎn)中，通過使用車床專用刀具，保障了元件生產(chǎn)的精準(zhǔn)程度以及質(zhì)量和生產(chǎn)效率，也降低了生產(chǎn)所需的人力資金成本投入，而且有效解決了元件生產(chǎn)中產(chǎn)生的部分裝夾裝置難題，擴(kuò)大車床的加工范圍。元件的生產(chǎn)批量較小，但是種類又比較繁雜的時(shí)候，就可以將車床進(jìn)行一定改造，之后使用專用的車床夾具，從而使機(jī)床在生產(chǎn)過程中能夠“一機(jī)多用”，進(jìn)一步在生產(chǎn)過程中大大節(jié)省了傳統(tǒng)的元件生產(chǎn)中需要投入的人力，使生產(chǎn)更加便捷、安全。在使用車床專用夾具進(jìn)行裝夾的過程中，元件的精準(zhǔn)程度是由夾具自身所決定的，因此可以適當(dāng)降低對(duì)生產(chǎn)工人的技術(shù)要求。

2 專用車床夾具的加工工藝

2.1 專用車床夾具加工時(shí)的難度

在專用車床夾具的生產(chǎn)工程中對(duì)其工藝的要求較高，存在著一定的加工困難。在進(jìn)行元件裝夾過程中，由于元件是圓形球體，要在這個(gè)圓球高速度旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行加工，一旦節(jié)奏不夠緊湊，就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)誤差增大，更甚者會(huì)引發(fā)生產(chǎn)事故。與此同時(shí)，元件的生產(chǎn)位置設(shè)定較為困難，因?yàn)榇饲蝮w的兩側(cè)之內(nèi)的平衡程度要不大于0.05mm，而且對(duì)兩個(gè)球面以及球內(nèi)孔線的要求也不大于0.05mm，因此在生產(chǎn)過程中極易造成不平衡，在進(jìn)行測量時(shí)會(huì)有一定的難度。

2.2 專用車床夾具加工工藝技術(shù)

在生產(chǎn)過程中對(duì)元件起到緊固作用的T形滑塊（如圖1所示）。此滑塊所采用的材料是45號(hào)鋼，進(jìn)行裝料的程序之后，通過將毛坯進(jìn)行裝夾，對(duì)滑塊的T形槽體進(jìn)行加工，將該滑塊卸除，進(jìn)而傳送至車床上，利用車床的卡盤技術(shù)進(jìn)行滑塊的內(nèi)部圓弧加工工序，進(jìn)而將滑塊切割為工序圖紙所規(guī)定的形狀及大小，在滑塊定型之后對(duì)滑塊的表面硬度進(jìn)行調(diào)整，處理至HB215-250。

圖1 用于緊固元件的T形滑塊

在工藝加工過程中，對(duì)于定位材料的選定為45號(hào)鋼，在進(jìn)行開料工序之后，利用車床的圓形外部直徑為φ80mm，公差的范圍定位-0.2mm，車削的平衡面為第一基準(zhǔn)面，量度為1mm，公差的范圍定位φ0.1mm，最后將調(diào)頭對(duì)另一基準(zhǔn)面進(jìn)行加工，厚度為15.2mm，誤差范圍設(shè)置為0.2mm。將定位塊卸除傳送至第一基準(zhǔn)面磨床，將厚度精準(zhǔn)為15mm，公差的范圍設(shè)置在+0.02mm，從而完成定位圓球的加工工序。

［1］許自英.車床專用夾具設(shè)計(jì)的分析與加工［J］.硅谷，2012（12）：130-131.

［2］鐘俊文，俞濤.基于數(shù)控車床典型零件的工藝分析和夾具設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010（6）：8-9.

Special Fixture Design and Processing Technology Analysis of Lathe

Wei PeiwenMa Minjuan
（Kaifeng Technician College，Kaifeng Henan 475000）

In the production process of the factory,one of the main production tools is the production of lathes.In the production process,for each program production and installation of the number of stations have strict requirements for running speed of the machine lathe machining process and the manufacturing process and the processes of the fixture is provided.Lathe fixture for the entire production process are required.Optimization of fixture design and processing technology used in the machining process and the key points of the design must pay attention to,so as to better produce special fixture,ensure the quality of the fixture,so that can effectively improve the work rate in the use of fixture work,reduce the production cost of investment,so as to improve the working process of machine tools.In this paper,the classification of machine tool fixture was described,the function of the fixture was explained,and the difficulty of machining process was analyzed briefly,and how to solve the problem of fixture difficulty was discussed.

lathe fixture；design and processing；process analysis

TG751.1

A

1003-5168（2017）05-0069-02

2017-04-15

魏培文（1977-），男，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化；馬敏娟（1981-），女，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。