一體車(chē)削組合夾具的制作探討與實(shí)踐

代金鳳

摘要：根據(jù)加工零件滾筒的尺寸，現(xiàn)有車(chē)床Cw6163B可裝夾直徑為630mm的工件，滿(mǎn)足了滾筒的裝夾需要，給進(jìn)一步加工奠定了一個(gè)基礎(chǔ)。由于車(chē)床自身結(jié)構(gòu)問(wèn)題，也只能完成滾筒端面的加工，中拖板不能到達(dá)滾筒的外圓車(chē)削部位，無(wú)法完成兩大外徑φ580mm、小徑φ350mm和大跨度的加工。這種情況下，需要制作一體車(chē)削組合夾具，來(lái)完成滾筒的加工。夾具的制作要本著制造簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度大和幾何精度好的原則進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：夾具制作;使用;優(yōu)勢(shì)

1. 引言

由于實(shí)訓(xùn)車(chē)間接到一批滾筒零件的加工，外圓加工大徑為φ580mm，小徑為φ350mm，兩大徑跨度為286mm，兩直徑之差為230mm，單側(cè)深度為165mm，而現(xiàn)有車(chē)床Cw6163B滿(mǎn)足不了所有加工面的需要。要想利用現(xiàn)有設(shè)備完成這批滾筒零件的加工，需要制作一體車(chē)削組合夾具，從而保證了質(zhì)量，提高效益，節(jié)省成本，擴(kuò)大了車(chē)床的使用范圍。

2. 一體車(chē)削組合夾具的制作思路

根據(jù)加工零件滾筒的尺寸，現(xiàn)有車(chē)床Cw6163B可裝夾直徑為630mm的工件，滿(mǎn)足了滾筒的裝夾需要，給進(jìn)一步加工奠定了一個(gè)基礎(chǔ)。由于車(chē)床自身結(jié)構(gòu)問(wèn)題，也只能完成滾筒端面的加工，中拖板不能到達(dá)滾筒的外圓車(chē)削部位，無(wú)法完成兩大外徑φ580mm、小徑φ350mm和大跨度的加工。這種情況下，需要制作一體車(chē)削組合夾具，來(lái)完成滾筒的加工。車(chē)削組合夾具（以下簡(jiǎn)稱(chēng)夾具）的制作要本著制造簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度大和幾何精度好的原則進(jìn)行。

3.夾具的制作過(guò)程

夾具的設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分，切削、夾頭和夾柄部分。切削部分主要承擔(dān)切削加工任務(wù);夾頭部分主要承擔(dān)夾緊切削刀具的作用;夾柄部分主要對(duì)夾具起支撐和裝夾作用。

3.1夾具選材

首先選擇兩把普通車(chē)床常用的可轉(zhuǎn)位機(jī)夾車(chē)刀，一把為90°右偏刀，另一把為90°左偏刀（機(jī)夾刀塊用內(nèi)孔刀），形成夾具的切削部分;夾具的夾柄和夾頭部分采用45號(hào)鋼來(lái)制作，需要車(chē)、銑、鉆、鉗和焊接等工序來(lái)完成。

3.2夾具切削部分的制作

把機(jī)夾可轉(zhuǎn)位90°右偏刀和左偏刀的刀柄部分鋸掉50mm即可。注意把鋸口毛刺清理干凈，以免制作使用夾具過(guò)程中刮傷人。

3.3夾具夾柄部分的制作

夾柄制作重點(diǎn)是考慮刀具的強(qiáng)度。Cw6163B車(chē)床刀臺(tái)裝夾的最大尺寸為50mm，所以選擇圓鋼料為φ70mm的45#鋼，確保銑出的扁為50mm，來(lái)獲得夾具的最大強(qiáng)度。

夾柄的制作步驟：

①下料為45號(hào)圓鋼φ70mm×402mm一根;

②CA6140A車(chē)床平頭取長(zhǎng)為400mm;

③選擇X5040銑床，平口鉗裝夾銑厚度尺寸為63mm的通長(zhǎng)面;

④以銑好的通長(zhǎng)面為底面基準(zhǔn)銑51mm×260mm;

⑤裝夾銑好的兩側(cè)面，銑62mm×260mm;

⑥以剛銑好的面作為底面基準(zhǔn)，銑50mm×260mm，完成四面的銑削，夾柄制作完成。

3.4夾頭的制作

夾頭的制作首先考慮的是夾頭既能裝夾車(chē)削刀具，也要保證夾頭的強(qiáng)度，所以加工夾頭時(shí)兩裝夾刀具的中間位置留有5mm左右的加強(qiáng)筋，確保在裝夾刀具的過(guò)程中夾頭不變形.

夾頭的制作步驟：

① 下料為45號(hào)圓鋼φ90mm×102mm一根。

②CA6140A車(chē)床平頭取長(zhǎng)為100mm。

③選擇X5040銑床，平口鉗裝夾先銑基準(zhǔn)面，厚度尺寸為73mm的通長(zhǎng)面;以剛銑好的面作為底面基準(zhǔn)銑57mm厚通長(zhǎng)面。

④裝夾57mm兩側(cè)面，粗銑厚度為73mm通長(zhǎng)面;以73mm面為基準(zhǔn)面，銑厚度50mm通長(zhǎng)面，完成四面銑削。

⑤裝夾50mm兩側(cè)面，采用φ26立銑刀，銑26×23.5×75槽;工件180°裝夾，銑26×23.5×75同樣的槽。

⑥按圖樣要求銑四處C10坡口。

⑦高度尺劃線(xiàn)。以50mm厚的上面為基準(zhǔn)，向下移動(dòng)12mm劃線(xiàn);翻轉(zhuǎn)工件，高度尺不動(dòng)，再劃線(xiàn)，完成縱向劃線(xiàn)。

⑧以57mm厚度銑槽部位端面為基準(zhǔn)放平，高度尺以上端面為基準(zhǔn)向下移88mm劃線(xiàn);高度尺向上移動(dòng)45mm劃線(xiàn)。

⑨在劃線(xiàn)的十字交叉處，打樣沖眼。

⑩鉆φ10.25通孔，攻M12螺紋。

3.5夾頭和夾柄的組合焊接

組焊注意事項(xiàng)：刀柄的通長(zhǎng)面與夾頭坡口位置貼合進(jìn)行焊接。夾柄水平擺放，用寬座角尺先與夾頭垂直找正再進(jìn)行焊接，保證夾頭和夾柄垂直，確保夾具焊接后的水平度和垂直度。

3.6夾具的調(diào)質(zhì)

為了保證夾具有足夠的強(qiáng)度，焊接后需要對(duì)組焊后的夾具進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理后，夾頭部分的螺栓孔會(huì)發(fā)生輕微的變形，所以再用M12絲錐把螺栓孔再攻一次，確保緊固螺栓旋轉(zhuǎn)暢通。

3.7 制作完成的夾具

制作完成的夾具可在裝夾右偏刀和左偏刀的位置，任意更換刀具，包括可轉(zhuǎn)位車(chē)刀或者焊接車(chē)刀，來(lái)完成不同工件、不同部位的加工，使制作的夾具發(fā)揮更大的作用。

4. 夾具的實(shí)際應(yīng)用

完成滾筒小徑左端部分和臺(tái)階面的車(chē)削;可完成滾筒小徑右端部分和臺(tái)階面的車(chē)削;可完成滾筒小徑與大徑臺(tái)階面的清角車(chē)削。

5. 夾具實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

制作后的夾具車(chē)削平穩(wěn)，并可在一次裝夾內(nèi)完成滾筒的所有外徑表面和臺(tái)階面加工，保證了各外徑同軸度和外徑與臺(tái)階面的垂直度要求，保證了滾筒的加工質(zhì)量。夾具的制作在最短的時(shí)間內(nèi)完成了滾筒的加工，縮短了加工時(shí)間，提高了工作效率，免去了再進(jìn)設(shè)備的費(fèi)用或是外委加工的額外成本，從而降低了滾筒加工成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，完成了Cw6163B車(chē)床不能加工的零件，從而擴(kuò)大了車(chē)床的加工范圍。

6. 夾具的進(jìn)一步改進(jìn)

雖然夾具擁有諸多的優(yōu)點(diǎn)，解決了滾筒加工疑難問(wèn)題，但是夾具還可以做進(jìn)一步的改進(jìn)，來(lái)擴(kuò)大夾具更大的使用范圍。經(jīng)過(guò)計(jì)算，如果把夾頭的前面拉筋部分再銑掉20mm之后，不但不影響夾具的強(qiáng)度，而且增加了夾具裝夾刀具的數(shù)量和方向，可以更廣泛的用在其他疑難零件的加工上。

7. 夾具制造的深遠(yuǎn)意義

我校的車(chē)工實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地是集教學(xué)和生產(chǎn)相結(jié)合的場(chǎng)地，此夾具的自主研發(fā)制作，保證了零件的加工質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，擴(kuò)大了車(chē)床的使用范圍，成功地打開(kāi)了學(xué)生的視野，增長(zhǎng)了學(xué)生的見(jiàn)識(shí)，使學(xué)生切身感受到自主研發(fā)帶來(lái)的無(wú)比優(yōu)勢(shì)，為此項(xiàng)技術(shù)推向社會(huì)增加了一個(gè)渠道，為社會(huì)培養(yǎng)高技能人才做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]《車(chē)工工藝與技能訓(xùn)練》.ISBN 978-7-50745-6547-1，朱勤惠.

[2]裴建軍. 淺談數(shù)控車(chē)工技術(shù)[J]. 技術(shù)與市場(chǎng)，2017，24（03）：130.

（大慶技師學(xué)院?黑龍江?大慶?163000）