典型零件的批量銑削夾具設計

許炎午

摘 要：扁榫加工部分在該文闡述產品加工中為批量銑削的典型零件，僅用常用的夾具不能滿足生產要求，本文對常用夾緊裝置存在的不足進行了討論，設計了新型多件銑削的夾具，并著重闡述了新型多件銑削的夾具設計方案及其使用特點。

關鍵詞：典型零件 批量 V型塊 扁榫 銑削 夾緊裝置

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0175-02

在機械加工中，常常會遇到些有批量的、精度要求高的、尺寸緊湊的典型零件。針對這類零件的特點，既保證加工精度又要提高加工效率，是一直在探索的技術問題。根據多數典型零件的結構特點，在生產中銑削占有很大的比例。對該類零件在銑削中的夾具也提出了極高的設計要求。本文就下例典型零件銑削部分的夾具設計進行分析。

1 典型零件分析

1.1 典型零件材料分析

如圖1所示零件，該零件材料為45鋼，為中等含碳量的優質碳素結構鋼，其力學性能為：具有較高的強度、硬度，同時具有一定的塑性、韌性，兼具有良好的切削工藝性能。

1.2 典型零件結構分析

如圖1所示零件，該零件主要結構分為三段，即扁榫部分、臺階梯部分及M8的螺紋部分三段組成。該零件結構簡單，易于加工，但扁榫部分銑削加工時，對夾具有特殊要求。

1.3 主要技術要求

該零件扁榫部分的形狀精度、位置精度、尺寸精度、表面粗糙度等要求都較高，技術要求上還需要進行最后的表面滲碳熱處理。

1.4 加工工藝分析

該零件下料后加工工藝分析如表1。

2 扁榫銑削夾具的設計方案

2.1 常用夾緊裝置的不足

一般情況下，對于扁榫加工，加工方法采用在銑床上銑削，銑削加工時，切削力較大，又是斷續切削，振動較大。扁榫一類零件，形狀、尺寸均比較特殊，如果采用V形塊夾具夾持零件進行銑削，會給銑削加工帶來困難。分析如下。

由圖1知，在銑床上銑削扁榫時，若要用V形塊夾緊裝置對零件實施夾緊，進行兩側面銑削時，如果以Φ10外圓段定位實施夾緊，則會因Φ10外圓部分長度只有5 mm，雖然可以夾持，但由于該段過短又遠離夾點中心，從而造成夾緊力不足，易產生銑削加工時工件被銑刀打飛的危險后果。若單純增大夾緊力，又極易將工件夾緊表面夾傷或直接夾持成三角形而造成工件報廢；如果以Φ18外圓段的加工表面夾入V形塊內進行加工，又會使工件端面無法定位，容易造成加工誤差。若要用卡盤單個夾緊加工，同樣會出現與使用V形塊夾具裝置類似的情況。

2.2 新型扁榫銑削的夾具設計方案

如圖2所示，為我們新設計的扁榫銑削的夾具。這一設計，我們經過多種方式的試驗，來于生產實踐，并充分應用于生產實踐。

我們為新設計的扁榫銑削夾具設計了用圓弧面夾緊且能的多件銑削。既滿足工件夾緊，又符合定位要求的同時，也大大簡化了夾具的加工制造工藝。經過多次生產實踐證明，采用這套新型圓弧面夾具裝置銑削扁榫，降低了產品的廢品率，更大幅度地提高了產品生產率，現對這套新型圓弧面夾具裝置分析如下。

2.2.1 新型扁榫銑削夾具的結構

如圖2所示，這套新型扁榫銑削夾具由堵頭1、特形定位塊2、定位塊3、夾緊塊4、夾緊螺釘5、調整螺釘6、夾具體7、沉頭螺釘8、圓柱銷9、左右蓋板10等組成。各部分使用及功能介紹如下。

堵頭1在夾具體7上，起定位作用，使用時可根據計劃銑削的扁榫數量將定位塊2和定位塊3按次序放入夾具體7的槽內，并用圓柱銷9對左右蓋板10固定好位置，再由調整螺釘6調整好夾緊塊4的位置，通過沉頭螺釘8將左右蓋板10緊固好后，將該夾具安置在X62W銑床工作臺面上，檢測調整以保證A面與工作臺面平行度要求，最后安裝找正，擰緊夾緊螺釘5，安裝完成。

2.2.2 新型扁榫銑削夾具的技術要求

各定位塊均可在槽內靈活移動；各定位塊在一條直線上；定位塊中心孔與零件Φ18外圓段為過渡配合，采用18H/j56；各定位塊中心孔整體加工后需通過電火花線切割機床沿中心孔中心縱向切開；夾具體的厚度與長度視一次裝夾的零件個數可進行相應調整。

2.2.3 新型扁榫銑削夾具的定位與夾緊方法

將一組待加工的零件定位于各定位塊間中心孔內，由于各定位塊在槽內可自由移動，定位后扭緊夾緊螺釘，使各定位塊和工件產生相互擠壓，從而實現夾緊的目的。

3 新型銑削扁榫夾具的優勢和特點

可加工一組零件，提高了加工生產率，降低了產品生產成本。以圓弧夾緊面置換了V型塊夾具的3個點的點式夾緊，規避了表面夾傷與變形現象，降低了產品的廢品率。使產品加工時的位置精度有了保障， 能夠選用較大的進給量進行銑削加工。銑削扁榫夾具上定位塊數目可適當調整增加，生產率有進一步提高的空間。銑削扁榫夾具元件少，配套費用低，操作便捷。

4 結語

生產中常常會遇到些有批量的、要求又較高的、尺寸又較緊湊的零件。因這種零件體積小，裝夾定位都比較困難，故通常加工制作效率較低。而我們設計的多工位、高效率的加工夾具在生產中，既能滿足零件加工的質量和技術要求，又能有效較低生產成本、提高效率、減少廢品的發生。

參考文獻

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