X62w銑床主軸機械加工工藝編程及鉆床夾具設計

何溢雄

【摘 要】在實現機械加工的過程中，為了便于機床定位，對加工精度進行保證，就必須固定零件位置，從而能夠使刀具具有參考位置。固定零件裝置稱為夾具，在銑床加工中由于需要主軸旋轉，滑板及工作臺運動，導致銑床夾具構成較為復雜。對夾具功能及工件定位、夾緊進行分析，對夾具總體結構進行確定，節約裝卸工件時間，以此有效提高加工效率，提高精度。

【關鍵詞】X62w;主軸;加工工藝

中圖分類號： TK730.6 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）03-0123-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.051

Machining Process Programming for Spindle of X62w Milling Machine and Design of Drilling Machine Fixture

HE Yi-xiong

（Guangzhou Blue Sky Technical School，Guangzhou Guangdong 510000，China）

【Abstract】In the process of realizing mechanical processing， in order to facilitate the positioning of machine tools and ensure the accuracy of processing， it is necessary to fix the position of parts， so as to enable the tool to have a reference position. Fixed parts device is also called fixture. In milling process， the spindle rotation， sliding plate and worktable movement are needed， which leads to the complexity of the fixture structure of milling machine. Fixture function， workpiece positioning and clamping are analyzed. Fixture overall structure is determined， structure is simplified， workpiece loading and unloading time is saved， so as to effectively improve processing efficiency and accuracy.

【Key words】X62w; Spindle; Processing Technology

在機械結構中，支架類零件使用較為廣泛，主要目的就是支撐，并且還能夠定位。雖然支架形式和結構都根據不同的支撐功能變化，但是還存在部分共同特點。比如，部分結構較為復雜，具有凸臺、圓孔、加強筋、傾斜表面等結構，如果不對其好好的處理，就會對零件自身加工精度造成影響，還會影響機械設備裝配精度，使設備使用性能和壽命縮短。所以，合理加工設計能夠對加工質量進行保證。那么，本文就對鉆床夾具設計進行分析。

1 銑床主軸機械加工工藝

1.1 選擇定位基準

因為主軸中間具有通孔加工，不能夠使用中心孔成為統一基準，工序使用互為基準。將外圓表面及孔口倒角成為定位基準，對主要表面位置精度進行保證，在對定位基準選擇的過程中，要求統一工序基準，尤其是精磨錐孔的時候，將支撐軸徑作為定位基準，支撐軸徑就是主軸測量基準及裝配基準，三種基面相互結合會降低定位誤差，以此提高互相位置精度。

在實現車削加工的過程中要首先進行粗加工，車削軸兩端面鉆出中心孔，然后進行調制處理，之后進行精加工，從而滿足圖紙需求的技術指標。要想滿足圖紙需求技術指標，精加工尤為重要。在精磨主軸各個外圓表面的時候，都是通過外側表面自身實現定位[1]。

1.2 主軸精加工

主軸外圓和錐孔加工的過程中可以使用簡單的工裝實現，為了對兩軸徑圓柱度0.002進行保證，可以根據以下方式實現：

利用MS1320E高速外圓磨床;

定位錐面芯軸兩端中心孔，兩端中心孔同軸度為0.001之內，主軸和錐面芯軸組裝，使用螺母擰緊，使主軸及錐面芯軸成為一體，從而保證主軸裝卡牢固，避免出現松動的情況。

使用縱向磨削方法磨削軸徑，砂輪速度較低，砂輪磨損會過高，降低磨粒削刃鋒利的程度。砂輪設置為438mm，工件線速度為6.5m/分，橫向進給量為0.004-0.0001。

2 鉆床夾具的設計

2.1 夾具的構成

夾具主要作用就是零件定位夾緊，并且其位置也要能夠和機床相互連接，實現定位作用，對夾具、機床也具有對刀的作用，對零件加工的精準性進行保證，夾具構成部分主要包括夾具體、夾緊系統、定位元件、對刀、導向元件等。圖1為夾具的構成。

定位元件就相當于工件外形區分，也是工件定位的部件，其是根據工件外形區分的，比如V型塊、定位銷等。其屬于夾具末端執行部分，能夠進行運動。

夾具體屬于夾具主要部分，其為整個夾具基本骨架，不能夠裝配其他零件工件，一般都是利用鑄造方法進行加工，形狀屬于底座形最為常見的。

2.2 設計方案

在本文設計過程中，第70道工序鉆左端面2-18及30孔的專用鉆床夾具，工件在夾具中主要是通過60孔及底面作為基準的定位，活動V型塊配合，限制了工件六個自由度，工件屬于完全定位[2]。圖2為夾具的結構。

1.夾具體;2.芯軸;3.圓柱支撐釘;4.鉆模板;5.鉆套襯套;6.鉆套;7.鉆套襯套;8.鉆套;9.活動V形塊;10.導軌;11.螺桿;12.支柱;13.螺母座;14.螺母鑲套;15.圓柱定位銷。

2.2.1 毛坯的確定

充分考慮零件在進行工作的過程中要承受交變載荷及沖擊載荷，所使用45號鋼鍛造件，從而使材料具有足夠韌性及強度，對零件工作精準可靠度及加工精度進行保證。因為零件使用過程中為批量生產的，以零件圖紙技術需求，零件具有較高的精度，而且輪廊尺度較低，所以可以使用模鍛成型，對零件尺寸需求進行保證。

2.2.2 選擇基面

在確定毛坯和制造方式以后，設計工藝規程的第一步就是對基面進行確定，定位基面實現工序定位基準進行確定，選擇基面是否合理能夠使零件加工精度及生產效率的提高具有影響，還能夠降低零件報廢率，使生產的過程順利的開展。

對軸類零件來說，大部分都是將外圓成為粗基準，以零件圖紙技術需求，使用124外圓表面走位粗基準，使零件加工需求得到滿足。

2.3 定位和夾緊

工件定位元件包括活動V型塊、定位芯軸、圓柱支撐釘，其中的三個圓柱支撐釘限制工件X向移動自由度及Y、Z向旋轉自由度，定位芯軸對工件Y和Z向的移動自由度造成了限制，V型塊對工件X向旋轉自由度造成了限制。夾具夾緊機構屬于螺旋夾緊機構，轉動把手能夠使螺桿在螺母中前進后退，螺桿帶動活動V行塊前進并且后退，以此使工件夾緊及松開，夾緊機構螺母使用鑲塊的方式，在螺母鑲塊因為磨損等原因失去精度的時候能夠直接更換螺母鑲塊，從而不僅方便，還能夠節約材料。

2.4 設計要點

2.4.1 定向鍵的設計

定向鍵屬于夾具定位鍵，在夾具底面縱向槽中安裝，一般都是安裝兩個，在同個直線中安裝，其距離越遠，那么導向的精度程度就會越高，使用螺釘在夾具體中緊固，定向鍵利用和銑床工作臺中的形槽相互配合，從而對夾具在機床中的正確位置進行確定。另外，還能夠承受部分切削扭矩，降低夾緊螺栓負荷，提高夾具的穩定性，所以平面夾具和專用鉆鏜床夾具也可以使用。

2.4.2 對刀裝置的設計

對刀裝置通過對刀塊及塞尺構成，其主要作用就是對夾具及刀具相對位置進行確定，對刀裝置結構方式和加工表面形狀相似。對刀塊一般在螺釘及銷釘在夾具體中緊固，此位置設計方便塞尺對刀的使用，對工件裝卸并沒有影響。在進行對刀的過程中，在刀具和對刀塊之間要添加塞尺，主要目的就是避免刀具和對刀塊直接接觸，對刀刃造成損傷。

另外，車床夾具大部分都是在懸臂的狀態下工作的，為了對加工過程中的穩定性進行保證，夾具的結構應力要能夠簡單緊湊，安全輕便，懸伸長度要小，從而使重心設計與主軸承接近[3]。

3 結束語

此夾具是在銑床上安裝的夾具，其總體結構并不復雜，定位精度較高，對操作者來說其拆卸簡單方便，具有良好的定位和夾緊功能，要想解決銑床在實現加工過程中無法保證工件不對稱的問題，在實現夾具設計過程中要選擇結構方案，使用哪種結構合理，更加有效和簡單方便，都要仔細的進行分析，利用設計手冊中的方案實現設計，從而實現其先進功能。

【參考文獻】

[1]朱敏紅，劉峻，陳田彬.無油壓縮機進氣端蓋零件的鉆夾具設計[J].輕工科技，2017（2）：62-63.

[2]孫淑婷.基于SolidWorks的鉆床夾具典型零部件庫的開發[J].機械工程與自動化，2016（6）：87-88.

[3]尚偉，張巨香，申小平.機油泵轉子軸上銷孔的鉆床夾具設計[J].粉末冶金工業，2016，26（6）：67-70.