夾具的制作迟摹，是一門綜合性的科學(xué)。它需要我們要明確設(shè)計的任務(wù)，分析零件圖碌冶，掌握工件的機械加工工藝規(guī)程，了解工件的作用涝缝、形狀扑庞、結(jié)構(gòu)特點、材料和技術(shù)要求拒逮；加工的表面罐氨、要求、余量消恍、定位基準(zhǔn)岂昭、夾緊表面等各方面的資料。實踐證明狠怨，只有不斷總結(jié)經(jīng)驗约啊，認(rèn)真收集設(shè)計資料，掌握設(shè)計則秫玉，合理擬出夾具的結(jié)構(gòu)方案瘫笋，正確地安排制造工藝、裝配工藝耀到。即使條件有限的基礎(chǔ)上锨堵，也能制作出結(jié)構(gòu)合理、定位可靠莲吐、經(jīng)濟實用的夾具體粟墩。而該夾具的設(shè)計及應(yīng)用，極大也方便了圓型或軸類的零件加工稠眠，結(jié)構(gòu)簡單惨槐、操作方便，能夠降低成本碱暗、提高工作效率瘤褒，保證質(zhì)量，具有較好的推廣應(yīng)用價值杖户。
 
    當(dāng)加工零件的槽寬≤1mm以下悲组，用普通機械設(shè)備是難以加工的检痰，因其切削刀具越小，加工難度越大锨推，甚至無法加工铅歼；在這種情況下，須采用特種加工中的電火花線切割加工或其他電加工設(shè)備加工爱态，可以解決了窄槽類的零件加工谭贪。而圓周均布窄槽在線切割機床上加工，歷來視為加工難度較大的工序之一锦担，因而萌發(fā)研制輔助夾具的設(shè)想俭识，并通過使用效果良好，解決了在線切割機床上加工批量產(chǎn)品的技術(shù)難題洞渔。

    在不久前套媚，某企業(yè)委托我們加工一批圓環(huán)產(chǎn)品。在對該零件進(jìn)行生產(chǎn)加工中磁椒，對槽寬只有0.2mm并且圓周均布的窄槽加工堤瘤，進(jìn)行了有益的嘗試，取得了較好效果浆熔。該零件的基本外形尺寸：φ48mm×75mm本辐，材質(zhì)是45鋼。

一矢匾、圓環(huán)的技術(shù)分析

（1）形位精度要求較高

（2）φ48的孔相對于端面的垂直度要求為0.02懂崭；

（3）φ16與φ27的兩孔要求同軸度為0.025；

（4）12條槽相對于中心軸的軸線中心度要求0.02区戚。

（5）定位尺寸要求較高

    在12條槽中六條有圓孔長度為50mm处淘、另六條長度為35mm，一長一短分隔開并對中心圓要求均布挣堪，允許槽寬的上偏差為0.02栈眉，下偏差為0。

    對于槽口的加工要求是：保證寬度0.2mm的公差豁惨、長度為50mm和35mm榛架，表面粗糙度為Ra3.2μm，并要求12條槽對中心圓均布烂辟，為保證其精度要求忽畏，對這道工序來說，無論是工件的加工坟翠，還是找正裝夾都有相當(dāng)大的難度，因此必須進(jìn)行認(rèn)真分析腰素，并制定相應(yīng)加工工藝過程聘裁。

    該工件用常規(guī)加工工藝是：（1）首先在工件上劃六條均布的線雪营，然后用肉眼直視對工件劃線進(jìn)行加工。用肉眼找正劃線存在誤差衡便，無法保證加工質(zhì)量献起，經(jīng)常產(chǎn)生廢品，給企業(yè)造成很大的損失镣陕。其特點是加工時難以保證尺寸公差和形位公差的一致性谴餐，以及裝夾位置的準(zhǔn)確度，而且加工效率太低呆抑，采用此種工藝平均每班一臺機床僅能割2-3件岂嗓。（2）如采用分度頭裝夾加工，考慮到現(xiàn)用的DK7725e線切割機床工作臺X軸和Y軸最大長度只有250mm鹊碍，因其體積太大難以機床上裝夾厌殉，同時，整個加工過程中要求操作者技術(shù)水平高侈咕，細(xì)心高度集中选浅，加工環(huán)節(jié)不得有錯漏。對機床的調(diào)整庇讥，電參數(shù)的的選擇尚技，切削液用量的選擇的應(yīng)用，且勞動強度大润沸、生產(chǎn)效率提不高潭耙。通過分析零件圖，及考慮技術(shù)要求高启血，加工批量大魂姆，為了與企業(yè)保持良好的合作關(guān)系，替企業(yè)解決困難户载，我們嘗試設(shè)計一套高效澜茁、簡易、實用類似分度頭式的夾具锻宵，來完成該產(chǎn)品的加工任務(wù)从肮。

二、夾具設(shè)計原理

    設(shè)計是主要以線切割的基本要求及該零件的尺寸精度要求來考慮：能保證工件的加工要求扰藕；能提高勞動生產(chǎn)率缓苛；制作簡單、維護(hù)方便邓深；夾具制作成本較低未桥。

    該套夾具的原理比較簡單,它是利用法蘭盤同一圓周上六個均分的小盲孔及其立板座在同一直徑有一小圓孔中有彈簧，彈簧上拖一個鋼球芥备，利用彈簧的彈力（其彈力可根據(jù)松緊調(diào)節(jié)）冬耿，每旋轉(zhuǎn)法蘭盤一次舌菜，鋼球剛好落在小孔中，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)快速定位亦镶，如同分度頭一樣旋轉(zhuǎn)分度日月。夾具的立板座與法蘭盤緊固聯(lián)接，保證回轉(zhuǎn)精度缤骨。

三爱咬、夾具的結(jié)構(gòu)

    該夾具主要由立板座、法蘭盤和三爪卡盤等三大部件組成绊起。其特點是能夠方便地固定精拟、裝卸工件，保證快速定位搬雳；可以隨意旋轉(zhuǎn)为或，精確地分度，保證12條線均勻晃键；并且該夾具的大小剛好適合我們DK7725e線切割機床工作臺的大小特棕，使用非常方便。

    1.卡盤  2.立板座  3.法蘭盤  4.鋼球  5.彈簧  6.調(diào)節(jié)螺釘 7. 堅固螺母 8.單向推力球軸承9銅滑套  10.卡盤螺栓

四迟赶、夾具制作及裝配

    該夾具主要特點是：利用鋼球凸出部分進(jìn)行定位创哩，來控制法蘭盤快速分度定位加工。

1堵但、主要元件要求

①卡盤：采用K1180型三爪自定心卡盤（有正爪和反爪兩種）,可用于裝夾不同圓環(huán)或其他軸類的工件波笆。

②立板座：采用A3鋼材料制造，該件起支承作用铁厌，底板和立側(cè)板兩件板相互為90°通過焊接連成一體褂苔，其底面與另側(cè)面通過銑削、磨削加工完成惹模，垂直度要達(dá)到0.015-0.02贩贵，表面粗糙度達(dá)到Ra1.6m；夾具中心高度90mm有一個φ35的孔灵妨，用來固定銅滑套其過盈配合間隙要達(dá)到H7/P6解阅，φ35的孔相對于側(cè)板的垂直度要求為0.025, 表面粗糙度達(dá)到Ra1.6m，可采用銑削完成

③法蘭盤：材料選用45鋼泌霍，該件的φ55圓與φ30定位心軸一次車削成型货抄，其同軸度誤差必須嚴(yán)格控制在0.025mm之內(nèi)，及控制其圓度誤差朱转。法蘭盤前端φ55長度3mm的臺階與卡盤配合公差為0.01-0.02mm蟹地；后端φ30是滑動部件，須局部加熱淬火后回火，表面硬度達(dá)到HRC40-45锈津，尺寸達(dá)到H7要求呀酸，表面粗糙度為Ra1.6m；在法蘭盤后端以中心軸為基準(zhǔn)琼梆，φ47圓周上鉆有六個均布R3深1.5的定位孔，并通過螺母與心軸的螺紋相互固定在立板座上窿吩，并要求垂直達(dá)到0.015（見圖4所示）茎杂。

④鋼球：選用φ6mm鋼球，起定位作用瘫篮。

⑤彈簧：選用圓柱形螺旋壓縮彈簧扯连，彈簧絲直徑0.8mm、外圈直徑6mm,端部結(jié)構(gòu)有并緊磨平的YI型唆皇，以保證支承端面與彈簧的軸線垂直梨浑，從而彈簧受壓時不致歪斜。

⑥調(diào)節(jié)螺釘：選用M8×1的平頭螺釘吨肆，用于調(diào)整彈簧的彈力迂儡。

⑦緊固螺母：選用M16×1六角螺母，起夾緊作用劳仿。

⑧單向推力球軸承：選用8203型滾動軸承（8224GB301-64）杰打，起滑動作用。

⑨滑套：材料選用黃銅甜海，起滑動作用搁鞭，φ35和φ30的孔要求同軸度為0.02，可采用車削完成; φ30的孔與法蘭盤心軸的間隙配合要達(dá)到0.01-0.02饵来；以便法蘭盤旋轉(zhuǎn)靈活恢恼。

⑩卡盤螺栓：選用M6內(nèi)六角螺栓，起緊固聯(lián)接作用胰默。

2场斑、裝配工藝過程

    在銑床上完成夾具體的加工→三爪自定心卡盤與法蘭盤裝配→立板座與銅滑套過盈裝配→立板座與鋼球定位彈性調(diào)試裝配→法蘭盤的心軸與立板座的滑套裝配→法蘭盤的心軸與單向推力球軸承的夾緊間隙調(diào)試。

    為了心軸的旋轉(zhuǎn)精度初坠，滑套內(nèi)圈與法蘭盤的主軸裝配及滑套外圈與立板座孔裝配時和簸，常采用定向裝配的方法。定向裝配就是人為控制各裝配件徑向跳動誤差的方向碟刺，使誤差相互抵消而不是累積锁保，以提高裝配精度的一種方法。

1半沽、夾具的工作過程：

（1） 夾具的安裝與調(diào)整  把夾具定位在線切割機床工作臺上中間位置爽柒，用百分表校正立板座的基準(zhǔn)面與機床的X軸、Y軸平行且垂直，并用螺絲將夾具緊固在工作臺上浩村。（2）將工件放入三爪卡盤中（利用反爪）把工件夾緊做葵，使工件的端面貼緊卡盤側(cè)面。（3）加工前心墅，首件需要利用機床上的自動對中功能分中定位翠墩，使鉬絲位于工件的中心之后，便可按程序進(jìn)行切割加工辖京。當(dāng)首件加工完之后帝匙，鎖定機床X軸、Y軸的坐標(biāo)值克干，以后無需再找正可繼續(xù)加工反狞。（4）按該圓環(huán)的加工工藝，考慮到工件所加工的槽長度讽噪、形狀不一致跳清，則法蘭盤的工作有兩種方法：一是逐條加工法是指每割完一條線，法蘭盤需要按定位孔的方向順序轉(zhuǎn)動一次逐步去加工渠吮，這方法每次割完一條線后客止，需要換加工程序方可繼續(xù)加工。二是跳步加工法是指當(dāng)割完第一條線后稻猜，法蘭盤要按方向順序轉(zhuǎn)多一個定位孔（即轉(zhuǎn)動兩次）才可按同一程序加工牙枕，直至該程序加工完。當(dāng)?shù)谝粭l程序完成后要加工第二條程序時坦康，可用同樣的跳步法繼續(xù)加工第二條程序竣付。

2、夾具制作應(yīng)注意的工藝問題：

（1）法蘭盤的心軸與滑套的滑動配合間隙  其間隙必須控制在H7/h6之間滞欠，且保證法蘭盤轉(zhuǎn)動靈活自如古胆。如心軸與滑套之間的間隙過小，會出現(xiàn)法蘭盤轉(zhuǎn)動困難筛璧；若間隙過大逸绎，心軸的徑向跳動誤差大，影響工件加工的精度要求夭谤。（2）立板座的鋼球定位孔與鋼球配合間隙大小  其間隙必須控制在0.05-0.1mm之內(nèi)棺牧，以保證鋼球和彈簧的伸縮靈活。（3）該夾具是根據(jù)回轉(zhuǎn)類定位夾具設(shè)計朗儒，利用彈性元件定位颊乘，因此要控制法蘭盤上六個均布孔的中心孔距和深度尺寸要一致，減少制造定位誤差醉锄。否則造成接觸不良間隙過大乏悄，影響定位精度。

五、使用效果

1褥辰、該夾具制作過程簡單不復(fù)雜构鸭，成本較低，充分發(fā)揮機床的潛力力邻，達(dá)到一機多用的目的旬性。

2、經(jīng)過試割加工工件认平，使窄槽加工后的尺寸精度達(dá)到H8級祷燥，表面粗糙度值達(dá)到Ra=1.2～3.2m，槽寬的直線度也較好登徐，檢查后完全符合圖紙要求的尺寸，連續(xù)加工數(shù)千件沒有出現(xiàn)廢品堪锌，為企業(yè)提高經(jīng)濟效益哟笨。

3、使用此夾具后肺疾，加工效率同時迅速提高母逸，現(xiàn)一個班一臺機床加工15件左右，效率提高近四倍多届慈，減輕了操作者的勞動強度徒溪。此套夾具使用一年多，性能十分穩(wěn)定金顿。

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