線切割多件夾緊裝置的研制

陳勝利

(河源職業技術學院，廣東河源 517000)

線切割在機械加工中應用非常廣泛，但其機床自身配帶的簡易橫梁支架裝置只適合裝夾形狀規則的長條形或是板型工件，對于一些形狀復雜、不規則或本身尺寸較小的工件，其機床出廠時沒有針對其特殊性設計專用裝置，在實際加工中往往有特殊裝夾要求的工件比較多，導致工件在線切割加工前的裝夾與找正定位非常困難，甚至因無法裝夾而不能加工;在無專用裝夾裝置的前提下，即使能夠裝夾有特殊要求的工件也是低效率的工作。為此，應企業需求，研制一種圓柱形工件裝夾定位裝置，為企業提高生產率。

1 技術方案

1.1 組成

該裝置的目的在于提供一種結構簡單、運行可靠、裝夾定位準確、一次能裝夾加工多個圓柱形工件(如圖1所示)的裝置，提高工件加工的精度和效率。裝置包括基座、前面板移動夾緊裝置、后面板頂緊裝置和壓板壓緊裝置，其中，基座上并列設有若干個V形槽(圖2)。

1.2 工作原理與過程

工件通過車削及電火花機精加工成為線切割待加工工件，如圖1b所示。前面板移動夾緊裝置包括設置在基座同側的兩個前面板導向柱，裝置在前面板導向柱上的前面板以及前面板推進氣缸，前面板上裝置有與V形槽數量相等的彈簧，前面板在前面板推進氣缸的驅動下沿著前面板導向柱移動;后面板頂緊裝置包括設置在基座上的與V形槽數量相等的定位導向支撐柱、后面板以及后面板定位推進氣缸，定位導向支撐柱從基座內部孔穿過后垂直設有定位支柱，后面板在后面板定位推進氣缸帶動下沿著定位導向支撐柱移動;壓板壓緊裝置包括設置在基座同側上方的兩個壓板導向柱，裝置在壓板導向柱上的壓板及壓板推進氣缸，壓板由壓板推進氣缸帶動沿著壓板導向柱移動［2］。工作過程如下:

(1)安放待加工工件:將8個待加工工件安放到基座上的8個V形槽內，壓板推進氣缸7做適當的推進，帶動壓板沿壓板導向柱6運動，壓板稍微壓住待加工工件的柄，防止待加工工件從裝置上掉落下來。

(2)待加工工件在夾具中垂直方向的定位:后面板定位推進氣缸8到位，帶動后面板10與定位導向支撐柱12運動，將8根定位支柱13依次從8個待加工工件的小孔從上往下穿入至定位導向支撐柱小孔內，實現待加工工件中間小孔在夾具中垂直方向的定位。

(3)待加工工件在夾具中寬度方向的精確定位:前面板推進氣缸1推進到位，帶動前面板4沿前面板導向柱3運動，待加工工件的臺階面在前面板推進氣缸的推力和彈簧14的彈簧力的作用下被壓緊貼在基座11側面上。

待加工工件在夾具中長度、高度方向的精確定位:壓板推進氣缸7做進一步的推進且推進到位，帶動壓板9沿壓板導向柱6運動，壓板壓緊待加工工件的柄。

(4)退回夾具寬度方向定位壓緊裝置:在待加工工件被經過上述一系列動作壓緊后，前面板推進氣缸1回位，帶動前面板4與彈簧14也回位，松開待加工工件在寬度方向的壓緊。

(5)退回夾具垂直方向的定位裝置:從待加工工件的上表面將8根定位支柱13依次拔出，后面板定位推進氣缸8回位，帶動后面板10與定位導向支撐柱12回位。撤回影響線切割鉬絲走線運動周邊裝置。

(6)加工待加工工件中間橢圓形孔:通過手工方式，在每個待加工工件的小圓孔內穿入線切割鉬絲，編程加工橢圓形孔，依次重復操作加工完其他的待加工工件中間橢圓形孔。

(7)加工待加工工件兩側平面:通過線切割鉬絲碰數第一個待加工工件，找正后，編程一次加工完8個待加工工件的兩側平面。

2 研制中解決的問題

2.1 定位精度的可靠性

V形槽作為裝置定位工件的核心方法，以兩平面的交線和對稱中心面為定位基準，合理且有效地避免使用定位基準不合理和定位基準錯誤對加工工件誤差的傳遞影響，它有效且簡單地限制了工件的4個自由度。同時，基座與工件接觸的面經過鏡面磨削加工，從而進一步有效地減少因裝夾裝置制造誤差的傳遞。

2.2 裝夾的效率

裝置采取的是待加工工件先統一裝夾，再統一一次走刀方式進行加工，從而避免單個多次裝卸工件，節約了裝卸工件的時間，基本可實現一個工作時間段(4 h)內只需一次裝夾，實現一人多機的生產模式，提高設備利用率和生產效率。現場試驗證明，該裝置設計合理，系統性能穩定，解決了工件因人為因素在定位精度和加工效率上的問題，從而帶來的是效率和質量的提高［3］。現場試驗數據如表1所示。

表1 現場試驗數據

3 結語

該裝置定位精度高，待加工工件的定位，基座采用的是V形槽設計，可減少誤差的傳遞。該夾具生產效率高，能一次裝夾多個待加工工件，即可實現一次裝夾，加工多個待加工工件，大量縮減了裝卸工件的時間，提高了工作效率，同時也有效降低了產品的制造成本［4］。

［1］陳浩，于煥義，許松.多功能航空油液加添裝置的研制［J］.液壓與氣動，2008(11):2.

［2］李新寧，楊海生，王燕霜，等.軸承預緊力測試裝置的研制［J］.機械設計與制造，2009(2):119.

［3］劉壽軍.非開挖定向鉆穿越泥漿凈化與回收裝置的研制［J］.石油機械，2006(1):58.

［4］曹玉寶.工件翻轉裝置液壓傳動系統設計［J］.機床與液壓，2011(2):75.