基于拉閘桿大批量生產夾具的設計

傅唐繁

（湖北工程職業學院，湖北 黃石 435000）

【摘要】拉閘桿是電梯限速器部件中的一個拉閘開關。毛坯壓鑄完成，約1.2-1.5mm余量。其所有的表面均需加工。因其形狀不規則，剛性極差，又是大批量生產，設計一夾具是唯一的選擇。

【關鍵詞】夾具設計；工藝設計

一、拉閘桿圖樣（見圖）

材料：黃銅；毛坯：壓鑄；余量：1.2-1.5mm。

二、工藝安排

設備：銑削加工中心

刀具：硬質合金立銑刀Φ8：加工Φ12的端面及其外形；9mm寬處上下兩面。

硬質合金立銑刀Φ4加長：加工Φ10外圓圓周及底面；9mm寬處兩側面。

高速鋼鍵槽銑刀Φ12：加工Φ10外圓上端面。

高速鋼鍵槽銑刀Φ6：加工Φ6孔。

中心鉆：Φ3。

鉆頭Φ5：鉆削Φ6孔

鉆頭Φ8.5：鉆削Φ8.5階臺孔。

鉆頭Φ4.2：鉆M5螺孔的底孔。

切削用量選擇：主軸轉速：5000-6000r/min；切刀深度：0.03-0.05mm；進給速度：80-100mm/min。

切削液：工業柴油。

1.工序1：以方桿9×4的四周為基準。①先加工Φ12的端面及其外形（深度9.5mm）；②點鉆；③鉆通孔Φ5；④鉆通孔Φ6：鍵槽銑刀Φ6；⑤鉆階臺孔：鉆頭Φ8.5。夾具如圖：

①由于該道工序共5把刀具，每件拉閘桿平均加工時間為2分10秒，一次加工56件。為后續加工工件的裝配預留足夠的時間。

②由于毛坯余量不均勻，加工端面時，刀具進給高度為0.3mm，故在加工時可能出現空走刀。

③硬質合金立銑刀Φ8，必須保證刃口的鋒利程度，否則加工過程會產生較大的切削阻力，使工件產生變形；Φ5和Φ8.5的鉆頭在加工時要注意刃口的鈍化，因為黃銅對鉆頭的磨損作用影響較大。

2.工序2：以工程圖（主視圖）外形為基準定位，加工方桿4×9四個平面。夾具如圖。

刀具：①用Φ4硬質合金加長立銑刀。銑削兩側面。

刀路采用雙向進刀法。n=6000r/min，f=120mm/min，Ap=0.02-0.03mm。

②用Φ8立銑刀。銑削上下兩平面。n=5000r/min，f=80mm/min，Ap=0.02-0.03mm。

粗加工：刀路順延寬度方向雙向進刀，起端夾具處，終點方桿末端。精加工：單向進刀，方向由夾具向方桿末端。黃銅的抗拉強度比抗壓強度高，隨著余量減小，剛性越來越差。其它任何刀路均會引起振動，影響尺寸穩定性。

③加工下平面，則需將夾具塊反過來裝，夾具圖略。一次加工量為32件。

3.工序3.加工Φ10上平面、圓周及下端面。夾具圖如下。

刀具：①用Φ12高速鋼鍵槽銑刀。銑削Φ10上平面。

②用Φ4硬質合金加長立銑刀，先銑削Φ10圓周，采用等高線方法進刀。后加工下端面。采用螺旋線方法進刀。n=6000r/min，f=100mm/min，Ap=0.02-0.05mm.該加工主要是刀具剛性太差。一次性裝夾加工32件。

4.工序4：鉗工。鉆Φ4.2孔、手攻M5螺孔、手工去毛刺。鉆孔采用鉆模。

該套夾具共用一個固定底板，1、2、3道工序各用4塊方板（方板編號，用刀補消除夾具誤差），采用兩銷定位。手工裝拆是其不足，裝拆頻繁會加大工作強度；其次，高速加工會加快刀具磨損，Φ8和Φ4兩把硬質合金刀承擔主要加工對象，其不同程度的磨損，切削阻力會加大，增加工件的變形，又反過來造成刀具破壞；同時對下一次裝夾影響較大。其三，Φ4加長刀具隨時要面對余量不勻帶來的危險，故編程時不得不增加空走刀來避免，浪費加工時間。本工件采用UG編程。