一種型芯加工夾具的分析與應(yīng)用

王軍歌

（江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校/江蘇省經(jīng)貿(mào)技師學(xué)院， 江蘇 連云港 222000）

1 螺紋型芯組件概述

從當(dāng)前的企業(yè)應(yīng)用情況來看，鉆床夾具大部分是單個(gè)夾具，不僅加工效率低下，而且加工精度也不高，有必要進(jìn)行優(yōu)化解決[1-2]。張玉娟等人提供了一種注塑用螺紋型芯組件，其設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，可有效提高加工效率。從該裝置的實(shí)際應(yīng)用過程來看，該裝置通過上下兩端的夾具對型芯進(jìn)行夾緊，在機(jī)床加工過程中易受力不穩(wěn)，同時(shí)只能單獨(dú)夾緊一個(gè)型芯，不能批量處理，如果在減少人工成本的大環(huán)境情況下，在鉆床上進(jìn)行批量加工，重復(fù)裝夾每次校正與對數(shù)工作量大，效率相對較低。針對以上情況，提供了一種應(yīng)用于鉆床的新型型芯加工夾具，可有效地解決上述問題。

2 新型型芯加工夾具的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)分析

2.1 結(jié)構(gòu)分析

針對以往鉆床夾具存在的不足，提供了一種應(yīng)用于鉆床的新型型芯加工夾具，通過該夾具固定與定位，可在鉆床上對型芯工件進(jìn)行批量快速加工，減少人工操作工作量，提高工作效率[3]。該新型型芯加工夾具結(jié)構(gòu)主要包括底板、定位板、螺柱、墊圈、螺母、鎖緊孔、壓緊螺絲等部件，如圖1 所示。

從圖1 可知，該型芯加工夾具包括底板和定位板，底板的一側(cè)設(shè)有三個(gè)螺柱，底板開設(shè)有用于與螺柱底部連接的螺孔，三個(gè)螺柱橫向均勻排列在底板上，螺柱上套接有若干個(gè)墊圈，墊圈為橡膠材質(zhì)，定位板的一側(cè)套接在螺柱的頂部并被螺母鎖緊，定位板開設(shè)有兩個(gè)用于放置型芯工件的定位孔，兩個(gè)定位孔對稱設(shè)置，定位板遠(yuǎn)離螺柱的一側(cè)開設(shè)有鎖緊孔，鎖緊孔與定位孔相通，鎖緊孔設(shè)有用于鎖緊定位孔內(nèi)型芯工件的壓緊螺絲。底板的四個(gè)邊角開設(shè)有用于固定在機(jī)床上的螺孔，底板和定位板均為鋼材一體成型。

圖1 型芯加工夾具結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行加工時(shí)，將底板通過螺栓固定在機(jī)床上，然后將型芯工件放置在定位孔內(nèi)，之后將壓緊螺絲擰緊，使型芯工件被固定鎖緊在定位孔內(nèi)，之后再根據(jù)型芯工件的高度調(diào)節(jié)使用的墊圈數(shù)量，使定位板剛好壓平型芯工件的底部在底板上，最后通過螺母擰入螺柱上將定位板的位置進(jìn)行固定，即可進(jìn)行型芯工件的批量加工。在應(yīng)用中，用于放置型芯工件的定位孔可為多個(gè)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要進(jìn)行開設(shè)，對型芯工件進(jìn)行大批量加工，提高工作效率[4]。

2.2 特點(diǎn)分析

新型的夾具結(jié)構(gòu)在定位板上開設(shè)定位孔用于放入型芯工件，之后用壓緊螺絲鎖緊型芯工件，防止型芯工件松動(dòng)，螺柱上的多個(gè)墊圈可根據(jù)型芯工件長短來調(diào)節(jié)定位板的高度，使其剛好壓平型芯工件的底部，可以做到重復(fù)定位，并使長短同一型號的型芯工件通用；同時(shí)可在定位板上開設(shè)多個(gè)定位孔對型芯工件進(jìn)行批量處理，提高工作效率。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

3.1 項(xiàng)目概況

當(dāng)前在生產(chǎn)當(dāng)中，微波波導(dǎo)負(fù)載部件的應(yīng)用非常廣泛，主要是用于微波信號傳輸系統(tǒng)中吸收微波能量，從而起到改善裝置系統(tǒng)匹配性能的作用和效果。本次要求生產(chǎn)的一種波導(dǎo)負(fù)載零件的外形結(jié)構(gòu)如圖2 所示。從圖2 外形結(jié)構(gòu)可知，該波導(dǎo)負(fù)載零件的外形結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，法蘭端面連接孔位置度要求≤0.05 mm，要求孔心距精度為±（0.15～0.1）mm，波導(dǎo)口位置度要求≤0.05 mm，同時(shí)還需要考慮到加工效率和加工成本問題。針對這一情況，采用新型型芯加工夾具用于加工負(fù)載外殼的法蘭盤端面定位連接孔是非常有效果的。

圖2 一種波導(dǎo)負(fù)載零件外形結(jié)構(gòu)

3.2 加工方案的確定

3.2.1 定位裝置設(shè)計(jì)方案

車床上是由機(jī)床本身的精度來保證的，鉆模是由鉆模的位置精度來保證的。對于該法蘭盤端面定位連接孔，必須要求鉆模板各孔的位置精度高于加工的法蘭盤端面定位連接孔，鉆模板情況如圖3 所示。

圖3 鉆模板結(jié)構(gòu)

通過固定在鉆模板上的定位型芯，能有效地確定鉆模板與法蘭盤端面定位連接孔的正確位置關(guān)系。選擇過盈配合方式將定位型芯固定在鉆模板，過盈量為0.01～0.05 mm，定位型芯與外殼型腔之間則是間隙配合，定位型芯型腔尺寸如圖3 所示。鉆模板上的4-Φ8H7 的孔為法蘭盤端面定位連接孔，其間裝入不同尺寸的鉆套可以加工出不同尺寸的孔。所以定位型芯各配合表面必須進(jìn)行拋光處理，表面粗糙度值為Ra0.8 μm，硬度（HRC）為28 左右。

3.2.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì)

因?yàn)樨?fù)載外殼尺寸大，結(jié)構(gòu)異形，材料一般為銅或鋁，且鉆孔直徑較小，所以切削力較小[5-6]。為減小夾具結(jié)構(gòu)，選擇了兩個(gè)鉤形螺栓與滾花螺母配合，將負(fù)載外殼和鉆模板進(jìn)行夾緊。這樣既能滿足夾緊要求，又便于操作夾緊裝置，如圖4 所示。

圖4 夾緊裝置結(jié)構(gòu)

3.2.3 支撐裝置的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的支撐裝置結(jié)構(gòu)如圖5 所示，由圖5 可知，用柱形支腳平穩(wěn)支撐整個(gè)夾具，再置于鉆床上，柱形支腳的高度要一致，螺紋平行度、上端面與軸線的垂直度及自身的平面度均要好，保證零件裝入夾具進(jìn)行鉆孔時(shí)的水平要求。支撐裝置的設(shè)計(jì)可以有效地降低加工難度和制造成本。

圖5 支撐裝置結(jié)構(gòu)

3.3 效果分析

利用設(shè)計(jì)的新型型芯加工夾具生產(chǎn)波導(dǎo)負(fù)載外殼的法蘭盤端面定位連接孔零件，從生產(chǎn)實(shí)際效果來看，有效地保障了零件定位連接孔的尺寸和位置精度，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)的要求，對比以往來講，零件的生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期大幅度降低。從生產(chǎn)實(shí)踐來看，該新型型芯加工夾具應(yīng)用面較廣，具有較好的通用性和互換性，可以為企業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

針對當(dāng)前鉆床夾具加工效率低下、加工精度不高的問題，提供了一種應(yīng)用于鉆床的新型型芯加工夾具，包括底板和定位板，底板的一側(cè)設(shè)有若干個(gè)螺柱，螺柱上套接有若干個(gè)墊圈，定位板的一側(cè)套接在所述螺柱的頂部并被螺母鎖緊，定位板開設(shè)有若干個(gè)用于放置型芯工件的定位孔，定位板遠(yuǎn)離所述螺柱的一側(cè)開設(shè)有鎖緊孔，鎖緊孔與所述定位孔相通，鎖緊孔設(shè)有用于鎖緊定位孔內(nèi)型芯工件的壓緊螺絲。該型芯加工夾具在加工波導(dǎo)負(fù)載外殼的法蘭盤端面定位連接孔的生產(chǎn)中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，通過新型的夾具對型芯進(jìn)行固定與定位，可實(shí)現(xiàn)法蘭盤端面定位連接孔工件的批量快速加工，能有效減少人工操作工作量，提高工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益，可以在市場上進(jìn)一步推廣應(yīng)用。