制作臥式銑床簡易工裝解決產品裝夾定位問題

李彩霞

河北翼凌機械制造總廠 河北石家莊 050307

1 序言

在生產中，不論是數控銑床還是普通立式、臥式銑床，裝夾工件時多采用虎鉗、分度頭等常用輔助工具[1]。眾所周知，對于體型越小、形狀越復雜的產品利用這些常用輔助工裝越不易裝夾定位，又因我廠常加工一些單件、小批量的小件產品，如果使用專用工裝，則從設計到生產需要投入較大的人力、物力，從而導致產品成本的增加，所以制作出適合產品裝夾定位的低成本的簡易工裝迫在眉睫[2]。

2 產品分析

1）例一：加工產品如圖1所示。此產品材質為45鋼，調質硬度為265～321HBW，加工前狀態如圖2所示。臥式銑床需要加工產品左右兩端的邊和槽，來保證尺寸8mm和15°，9mm和5°（見圖1）。傳統方法為在尺寸16mm上先劃線，劃出兩端角度線及尺寸線，然后操作人員按線找正，用虎鉗夾緊16mm兩面進行加工。此加工方法缺點：①找正線時，如果稍微有誤差，角度就有可能超差。②在加工過程中，在刀具的切削力作用下，產品極有可能產生旋轉，從而影響尺寸精度。針對以上加工方法易出現的問題，通過分析產品結構，制作簡易工裝，如圖3所示。

圖1 例一產品

圖2 例一產品加工前狀態

圖3 工裝

經過分析計算，孔φ5mm到R24mm中心高點O的距離為12.338mm，在該工裝上下兩端分別銑出15°邊和5°槽，利用產品中φ5mm孔和R24mm中心高點O定位，先將該產品裝夾到工裝上。當加工15°兩邊時，將工裝面F1貼緊虎鉗底部的墊鐵，利用虎鉗將產品和工裝夾緊，機床刀桿裝上一對外圓和內孔尺寸一致的三面刃銑刀，調整兩刀具之間的間距為8mm，然后進行銑削加工，裝配示意如圖4所示；當加工5°槽時，將工裝面F3貼緊虎鉗底部的墊鐵，利用虎鉗將產品和工裝夾緊，刀桿安裝一件9mm厚的三面刃銑刀，進行銑削加工，裝配示意如圖5所示。

圖4 加工15°兩邊時裝配示意

圖5 加工5°槽時裝配示意

利用此工裝可以達到一套工裝加工兩道工序的目的。目前為止，已用該工裝生產該產品400余件，不僅省去劃線、產品找正的時間，還大幅提高了產品的合格率。

2）例二：加工工件如圖6所示。此產品材質為45鋼，調質硬度為265～302HBW，加工前產品狀態如圖7所示。該產品需要在臥式銑床進行銑槽工序，以保證尺寸7.5mm和8mm。試制該產品時，加工該產品方法為：將產品豎直放置，用虎鉗夾住該產品下端，然后利用6mm厚的鋸片銑刀（由于技術準備不充分，加工時沒有7.5mm厚的鋸片銑刀）進行銑削加工。在加工時發現，由于該加工槽深65mm，屬于深槽加工，并且切削力較大，所以產品在加工過程中產生旋轉，多次調整切削參數，仍得不到改善，另外產品縮口嚴重，難以保證槽寬尺寸。

圖6 例二加工工件

圖7 加工前例二產品狀態

通過分析該產品，制作一對“鉗口鐵”（見圖8），先在該“鉗口鐵”合適位置鉆兩個與虎鉗聯接的螺栓孔和適合該產品定位的定位孔，然后在該“鉗口鐵”中的一件上安裝兩個定位銷（見圖9）。使用時，先將原有虎鉗上的“鉗口鐵”卸下，并將制作的“鉗口鐵”用螺栓通過兩個φ12.5mm的孔固定在虎鉗口上，然后將該產品右端兩個φ6mm孔插入定位銷中，再用該“鉗口鐵”夾緊該產品。這種裝夾方式由于有兩個定位銷限制左右方向的自由度[3]，所以在加工過程中不易產生產品轉動現象。加工使用的刀具為7.5mm厚的鋸片銑刀，銑完槽以后，有的有輕微縮口現象，可通過校形得到改善，裝夾方式如圖10所示。需要強調的是，必須用7.5mm厚的銑刀一次銑削完成，防止在加工過程中產品縮口，造成壁厚不一。

圖8 鉗口鐵

圖9 定位銷

圖10 裝夾方式

3 結束語

制作一些類似的簡易輔助工裝，可以很好地解決一些產品的裝夾定位問題，從而節約制作專用工裝的成本和周期，有效地縮短產品投產前的生產準備時間和交貨周期，在平時的生產中有一定的實用性。