銑削刮板機溜槽槽幫的裝夾工裝的設計與應用

趙忠剛

（山東能源機械集團，山東 泰安 271411）

0 前言

刮板機溜槽槽幫的加工是一項非常繁瑣的事情，既得劃加工校正線，又得按線校正并夾緊后加工，嚴重浪費人力物力。經過多年的公關研究，摸索出了一套較為科學的裝夾、加工方法，該方法主要是利用工藝裝備裝夾定位，省略了劃線工序，并且縮短了裝夾校正的時間。現以銑削刮板機溜槽鏟板槽幫為例介紹如下。

1 鏟板槽幫加工要領分析

鏟板槽幫結構如圖1 所示，溜槽組裝時，其B 端帶槽凸銷裝插在另一件槽幫的A 端凹槽中，槽幫兩端用啞鈴銷通過其槽孔聯結。同時，由圖1.可知，236mm 上、下面與570-1mm 左面、14mm 下平面需要加工，該四個面可以由組合機床的四把刀同時在工件一次裝卡、進給過程中銑削完成。根據其用途可知，其W 型槽是用來導向運行的刮板的，W 型中間的縱向加工面到兩個槽底的距離為570-1mm；236mm 上平面到啞鈴銷安裝槽孔中心的距離為108mm。為此，銑削槽幫四個平面時，只需以W 型槽底和安裝啞鈴銷的槽孔中心定位后夾緊即可。

圖1 鏟板槽幫主要加工尺寸示意圖

2 裝夾鏟板槽幫工裝的設計理念

通過上述分析可知，裝夾工裝必須能對其W 型槽兩端的槽底可靠定位，并能定位安裝啞鈴銷的槽孔中心，實際過程中，為了更可靠地安裝啞鈴銷，定位A 端的120mm 槽口中心和B 端凸銷115mm 處的中心即可，因為這樣能在鏟板槽幫凸銷插入其槽口后，其236mm 上、下平面能分別位于一個平面內，便于溜槽中板的搭接，同時又能保證順利地安裝啞鈴銷。

由于槽幫是鑄造件，其W 型槽底的四個點并不完全在一個平面內，有一個點會處在“虛空”的狀態，為此，可以在定位W 型槽底的四個定位點上增設調平螺栓，當哪一個槽底“虛空’時，用調平螺栓頂實W 型槽底即可（如改點的虛空距離偏大，可以對角使用調平螺栓將槽幫W 型槽底進行對稱調整、頂實）。

定位A 端的120mm 槽口中心和B 端凸銷115mm 處的中心時，由于是毛坯面，其尺寸變化較大，可采用凸錐和凹錐對其進行中心定位（裝夾錢必須將飛邊、毛刺修磨干凈）。由于凸錐和凹錐與槽幫的接觸點是一條線或幾個點，難以施加較大的緊固壓力，在加工過程中工件會發生滑移，因此，還需設置定位后的專門夾緊機構推桿頂絲對工件進行緊固。

由于槽幫的W 型槽面是毛坯面，其變化較大，在定位W 型槽底后無法再對W 型槽側面進行準確定位，這里采取側緊螺栓對其W 型側面進行頂實，防止工件在強力銑削過程中發顫和震動。

在銑削過程中，為防止工件縱向竄動，必須設置一縱向頂絲對工件進行頂實。

綜上所述，該裝夾工裝設計如圖2.左、右基座結構及關聯零件所示，它完全限制了被加工槽幫的空間六個自由度，即：縱向頂絲限制了其沿X 軸的軸向移動和轉動自由度；立向頂絲與定位模板和調平螺栓限制了其沿Y 軸的軸向移動和轉動的自由度；定心推桿與側緊螺栓限制了其沿Z 軸的軸向移動和轉動的自由度（參照圖1）。

圖2 左、右基座結構及關聯零件

3 裝夾鏟板槽幫工裝的制做注意事項

根據圖2 左、右基座結構及關聯零件及其應用要領和圖1 鏟板槽幫主要加工尺寸示意圖，制作注意事項如下：1）工裝的定模板突出的兩個銷壯部位上下方向的厚度為56mm，作為加工57mm 左側面的對刀基準，其左右面不得與槽幫W 型側面接觸，防止干涉對W 型槽底的定位；2）基座底部的定位臺和定心推桿必須在同一平面內，其所在平面至右基座的右側面距離為107.8mm，作為加工108mm 上平面的對刀基準；3）右基座的壓蓋處加工一個讓刀槽，作為銑削570-1mm 左側面的讓刀空間；4）為便于槽幫的裝卸，右基座上面的定位模板設制為滑動式的，當工件需要卸下時，通過松動其上面的緊模螺栓將其抽出即可，當槽幫吊裝在定心推桿上后，再將定位模板推進槽幫W 型槽，并緊固緊模螺栓，定位模板與其滑動處的間隙限制在0.05mm，左基座上的定位模板是緊固在左基座上不動的；5）定心推桿在推桿頂絲的作用下可以上下移動，實現對槽幫的聯結槽口的定位，定心推桿與基座孔的裝配間隙不得大于0.03mm，以提高其定位的準確性；6）定心推桿的凸凹頭表面、定位模板的銷壯表面、縱向頂絲的絲頭端面等必須淬火處理，以提高其使用壽命。

4 裝夾鏟板槽幫工裝的應用及注意事項

圖3 鏟板槽幫裝夾示意圖

按照圖3.鏟板槽幫裝夾示意圖，首先將兩個基座按照槽幫的縱向尺寸吊裝、緊固在機床（多面銑削的組合機床）工作臺上，并使其定位臺在工作臺的同一T 型槽中；其次將槽幫吊裝在基座上，將右基座的定位模板的銷壯處推進槽幫W 型槽中，緊固其緊模螺栓，旋擰兩個推桿頂絲使定心推桿推動槽幫向定位模板靠近，使其W 型槽底靠實定位模板，同時定心推桿的凸、凹頭實現了對槽幫槽口的定位；如果槽幫的W 型的四個底面有一處未與定位模板靠實，則需旋擰該部位的調平頂絲，靠實槽幫W 槽底即可，如果間隙大于1mm，需同時旋擰該處調平螺栓和其對角處的調平螺栓，使W 型槽底盡量平齊，具有借料的意義；然后旋擰右基座的縱向頂絲使槽幫靠實左基座，再旋擰立向頂絲，實現對槽幫的夾緊，可在立向頂絲上部安置一鋼板，防止點接觸導致的壓緊松動隱患；最后擰緊側緊螺栓，使槽幫處于可靠的定位狀態。

裝夾完成后，開始銑削即可。按照進入切削狀態刀具的先后次序反序進行校對刀具的吃刀深度，并鎖緊各刀具主軸進行對槽幫的銑削。銑削完成后，將工作臺開到初始位置，進行對槽幫的拆卸和裝夾，裝夾完成后直接銑削即可。

注意：對刀時可以將刀開到相應的對刀面上，用塞尺或相當厚度的紙板校驗一下間隙即可；定心推桿的外圓面最好用塑料套保護，防止進入灰塵等；卸件時，必須依次松開側緊螺栓、調平螺栓、縱向頂絲、推桿頂絲、立向頂絲，防止次序不對導致個別零件的使用壽命降低；要定期用煤油清洗滑動部位，并涂潤滑油；要及時更換變形螺栓。

5 結束語

該工裝設計可靠，便于操作，對操作工的技能要求不高。該工裝亦可在龍門銑或單臂刨床上使用，只是236mm 的一個側面需要二次裝卡進行加工，但照樣省略了劃線工序，其它類型刮板機溜槽槽幫可以參照設制。該工裝設計新穎，復雜件裝卡、定位、加工中具有實實在在的參考價值。

［1］王健石,主編.機床夾具和輔具速查手冊[M].北京：機械工業出版社,2007.

［2］成大先,主編.機械設計手冊[M].5 版.北京：化學工業出版社,2010,1.