關(guān)于機(jī)床夾具的精準(zhǔn)度分析與設(shè)計(jì)

摘 要:文章主要針對(duì)當(dāng)前機(jī)床夾具的裝配、制造、定位等一系列關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析和探討了幾種確保夾具精度的工藝設(shè)計(jì)方法，同時(shí)還列舉了幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例，實(shí)踐證明本文所選用的此類方法在提高當(dāng)前機(jī)床夾具的精度方面有著一定的優(yōu)越性，它不但是確保產(chǎn)品質(zhì)量的保證，也是確保實(shí)用價(jià)值的前提。

關(guān)鍵詞:機(jī)床夾具精準(zhǔn)度分析方法

中圖分類號(hào):TG801文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)08(c)-0063-01

機(jī)床夾具就是依據(jù)相關(guān)生產(chǎn)批量與工序要求所進(jìn)行設(shè)計(jì)的，夾具設(shè)計(jì)的合理與否會(huì)直接影響到整個(gè)工件的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)率及質(zhì)量。因此機(jī)床夾具的制造和設(shè)計(jì)在企業(yè)生產(chǎn)中是至關(guān)主要的。夾具的設(shè)計(jì)不但要簡(jiǎn)單，同時(shí)還要容易裝配、制造、維修、檢驗(yàn)等，必須要確保操作上的方便、使用中的安全。下面筆者結(jié)合自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)闡述和分析機(jī)床夾具的精準(zhǔn)度的設(shè)計(jì)及感受。

1 裝配加工方法的分析

裝配加工法屬于一種使用最廣泛的工藝方法，裝配加工法在車夾具、磨夾具設(shè)計(jì)制造及鉆夾具中使用都是比較常見(jiàn)的一種方法。在一些鉆夾具的制造過(guò)程中，通常都為了達(dá)到安裝基面對(duì)鉆套中心軸線的垂直度的相關(guān)程序和要求，最常選用的工藝方法一般都是選擇裝配之后的精鏜導(dǎo)向孔。裝配后精鏜，在鉸鏈?zhǔn)竭B接的運(yùn)行鉆模板之上的翻轉(zhuǎn)式鉆模和鉆套底孔制造過(guò)程中，它的優(yōu)勢(shì)是相當(dāng)明顯的。它不但可以消除整個(gè)組成零件所累計(jì)的形狀誤差和尺寸，同時(shí)也能滿足鉆套孔D1的中心軸線相對(duì)整個(gè)安裝基準(zhǔn)面A的具體垂直度，它極大地滿足了對(duì)V型的定位塊整個(gè)中心平面上所要求的位置度精度，它的優(yōu)勢(shì)就在于全部都是在整個(gè)夾具裝配之后才逐步擰緊所有的蝶形螺母。在整個(gè)坐標(biāo)鏜床中，準(zhǔn)確定位正V型的定位塊中心平面，然后得到在鉆模板上鏜襯套底孔。上述的工藝方法，啟示就是依據(jù)坐標(biāo)鏜床的相對(duì)精度，從而確保了夾具的具體位置精度。所以說(shuō)，它是確保整個(gè)夾具安裝基準(zhǔn)面和鉆套中心軸線垂直度上最有效、最可行的方法之一，通常情況下，所有鉆鏜類的夾具導(dǎo)向套底孔，都是選擇上述的工藝方法進(jìn)行加工和制造的。

在實(shí)際工作過(guò)程中，針對(duì)夾具上的所有定位元件，我們也可選擇裝配加工的方法，來(lái)確保整個(gè)元件在具體夾具中的準(zhǔn)確尺寸與位置。其中兩個(gè)v型塊的具體位置都是根據(jù)高度尺寸H和水平尺寸L來(lái)定位的，夾具設(shè)計(jì)的具體要求就是將兩V型塊的定位面始終和工件要保持零間距的接觸，另外還要確保滿足兩平行度的具體要求。一般情況下，對(duì)H、L以及兩平行度都是利用一個(gè)雙點(diǎn)劃線表述的標(biāo)準(zhǔn)芯棒去檢驗(yàn)的。在整個(gè)夾具的制造過(guò)程中，首先是要將兩個(gè)V型塊設(shè)計(jì)為斜面，同時(shí)還要留出一定的磨加工余量的半成品。然后再把所有的V型塊逐一拼裝到一個(gè)夾具中，通過(guò)圓錐銷把夾具和V型塊固定在一起，在導(dǎo)軌磨床和工具磨床上選擇A、B作為具體的定位基準(zhǔn)，之后對(duì)V型塊9O度斜面實(shí)施磨削加工，這樣就能滿足兩平行度和H、L的公差相關(guān)要求。這里值得說(shuō)明的一點(diǎn)是，裝配之后磨削的這種精加工的方法，通常都是用來(lái)獲得磨床、車床夾具的安裝基準(zhǔn)面和回轉(zhuǎn)定位元件的表面位置精度的。

2 成組加工方法分析

工人在夾具的加工制造過(guò)程中，能夠巧妙地使用成組加工方法，不但可以提高生產(chǎn)效益而且還能提升產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。成組加工方法，其實(shí)就是加工夾具元件的過(guò)程中，用一次加工制作出多個(gè)相同元件的一種加工方法，相同的結(jié)構(gòu)要素一般都是截面形狀或幾何尺寸、彼此之間的具體位置。因?yàn)榧庸さ臈l件相同，所以確保了夾具元件的質(zhì)量也確保了夾具的互換性。這樣就可以大大提高所有夾具的制造精度和加工效率。在夾具具體的制造過(guò)程中，通常所見(jiàn)的等高塊的磨削、導(dǎo)向孔的鏜削、定位銷的配制等，就屬于一些很好的應(yīng)用實(shí)例。這里最常見(jiàn)到的還有一種就是“鏡像加工”方法，其實(shí)也就是對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一種夾具元件，具體方法就是利用它的對(duì)稱面作為分界點(diǎn)，首先加工制造一些雙倍長(zhǎng)度的，之后再加工一些適當(dāng)余量的，最后再沿著這個(gè)對(duì)稱面將其切斷。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ぶ螅罁?jù)鏡像的同比原理把對(duì)稱件進(jìn)行組合成形，從而可消除整個(gè)過(guò)程中對(duì)稱度的誤差。夾具元件加工制造中一般都是V型的定位塊，因此在設(shè)計(jì)上必須具有自動(dòng)對(duì)中的功能，這兩個(gè)工作斜面有著相當(dāng)高的對(duì)稱度精度。傳統(tǒng)的V型塊制造方法，都屬于整體的制造，在平面磨床上選擇V型導(dǎo)磁鐵和精密正弦?jiàn)A具具體來(lái)完成這兩斜面的最終精加工。它的缺陷就是很難確保V型對(duì)稱度的精度要求。鏡像加工無(wú)需高精度的機(jī)床，就是選用普通機(jī)床，也能達(dá)到相應(yīng)的高精度要求。實(shí)踐表明，成組加工方法對(duì)一些多件重復(fù)或?qū)ΨQ性結(jié)構(gòu)的夾具元件加工制造有著事半功倍的作用。

3 臨床加工方法的分析

臨床加工就是利用夾具的切削功能來(lái)切削其他部件，來(lái)完成消除位置誤差的一種加工方法，臨床加工法能夠確保所有部件占據(jù)最佳的位置，所以完全屬于提高夾具加工制造精度不可或缺的一種方法。臨床加工法不但在夾具的實(shí)際使用過(guò)程和定位元件加工過(guò)程中得到人們的認(rèn)可，同時(shí)還用在一些機(jī)床組裝的過(guò)程中來(lái)確保機(jī)床的最終精度。車床的附件三爪卡盤在長(zhǎng)時(shí)間的使用之后，車床主軸中心軸線和卡爪支承面的中心就會(huì)產(chǎn)生不同軸，所以就會(huì)直接導(dǎo)致三爪卡盤夾持的加工工件表面和定位基準(zhǔn)面不同軸，從而為生產(chǎn)和制造帶來(lái)了相應(yīng)的誤差。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，一般都是選擇車床本身主軸中心軸線的回轉(zhuǎn)精度，來(lái)扭轉(zhuǎn)主軸軸線對(duì)三爪卡盤中心的偏心。外圓、內(nèi)圓磨床精度要求很高的磨內(nèi)表面夾具和磨軸類、銑床的工作臺(tái)面、車床的芯軸類夾具、平面磨床的電磁吸盤，都是可以選用此方法，來(lái)提高定位元件工作表面精度。這種方法可以消除夾具的裝配、制造、安裝所有環(huán)節(jié)上的誤差。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)床夾具主要元件的精度和夾具的裝配精度，比被加工的工件要高，而且又是單件生產(chǎn)，所以?shī)A具精度大都在部件裝配或總裝過(guò)程中采用裝配加工法、臨床修正法和成組加工法來(lái)保證。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，必須熟悉夾具制造工藝方面這一特點(diǎn)，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸和形位公差標(biāo)注、夾具元件加工和技術(shù)條件制定等各方面適應(yīng)這一要求。

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