線切割多件夾緊裝置的研制

陳勝利

(河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東河源 517000)

線切割在機(jī)械加工中應(yīng)用非常廣泛，但其機(jī)床自身配帶的簡易橫梁支架裝置只適合裝夾形狀規(guī)則的長條形或是板型工件，對于一些形狀復(fù)雜、不規(guī)則或本身尺寸較小的工件，其機(jī)床出廠時沒有針對其特殊性設(shè)計專用裝置，在實際加工中往往有特殊裝夾要求的工件比較多，導(dǎo)致工件在線切割加工前的裝夾與找正定位非常困難，甚至因無法裝夾而不能加工;在無專用裝夾裝置的前提下，即使能夠裝夾有特殊要求的工件也是低效率的工作。為此，應(yīng)企業(yè)需求，研制一種圓柱形工件裝夾定位裝置，為企業(yè)提高生產(chǎn)率。

1 技術(shù)方案

1.1 組成

該裝置的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、裝夾定位準(zhǔn)確、一次能裝夾加工多個圓柱形工件(如圖1所示)的裝置，提高工件加工的精度和效率。裝置包括基座、前面板移動夾緊裝置、后面板頂緊裝置和壓板壓緊裝置，其中，基座上并列設(shè)有若干個V形槽(圖2)。

1.2 工作原理與過程

工件通過車削及電火花機(jī)精加工成為線切割待加工工件，如圖1b所示。前面板移動夾緊裝置包括設(shè)置在基座同側(cè)的兩個前面板導(dǎo)向柱，裝置在前面板導(dǎo)向柱上的前面板以及前面板推進(jìn)氣缸，前面板上裝置有與V形槽數(shù)量相等的彈簧，前面板在前面板推進(jìn)氣缸的驅(qū)動下沿著前面板導(dǎo)向柱移動;后面板頂緊裝置包括設(shè)置在基座上的與V形槽數(shù)量相等的定位導(dǎo)向支撐柱、后面板以及后面板定位推進(jìn)氣缸，定位導(dǎo)向支撐柱從基座內(nèi)部孔穿過后垂直設(shè)有定位支柱，后面板在后面板定位推進(jìn)氣缸帶動下沿著定位導(dǎo)向支撐柱移動;壓板壓緊裝置包括設(shè)置在基座同側(cè)上方的兩個壓板導(dǎo)向柱，裝置在壓板導(dǎo)向柱上的壓板及壓板推進(jìn)氣缸，壓板由壓板推進(jìn)氣缸帶動沿著壓板導(dǎo)向柱移動［2］。工作過程如下:

(1)安放待加工工件:將8個待加工工件安放到基座上的8個V形槽內(nèi)，壓板推進(jìn)氣缸7做適當(dāng)?shù)耐七M(jìn)，帶動壓板沿壓板導(dǎo)向柱6運動，壓板稍微壓住待加工工件的柄，防止待加工工件從裝置上掉落下來。

(2)待加工工件在夾具中垂直方向的定位:后面板定位推進(jìn)氣缸8到位，帶動后面板10與定位導(dǎo)向支撐柱12運動，將8根定位支柱13依次從8個待加工工件的小孔從上往下穿入至定位導(dǎo)向支撐柱小孔內(nèi)，實現(xiàn)待加工工件中間小孔在夾具中垂直方向的定位。

(3)待加工工件在夾具中寬度方向的精確定位:前面板推進(jìn)氣缸1推進(jìn)到位，帶動前面板4沿前面板導(dǎo)向柱3運動，待加工工件的臺階面在前面板推進(jìn)氣缸的推力和彈簧14的彈簧力的作用下被壓緊貼在基座11側(cè)面上。

待加工工件在夾具中長度、高度方向的精確定位:壓板推進(jìn)氣缸7做進(jìn)一步的推進(jìn)且推進(jìn)到位，帶動壓板9沿壓板導(dǎo)向柱6運動，壓板壓緊待加工工件的柄。

(4)退回夾具寬度方向定位壓緊裝置:在待加工工件被經(jīng)過上述一系列動作壓緊后，前面板推進(jìn)氣缸1回位，帶動前面板4與彈簧14也回位，松開待加工工件在寬度方向的壓緊。

(5)退回夾具垂直方向的定位裝置:從待加工工件的上表面將8根定位支柱13依次拔出，后面板定位推進(jìn)氣缸8回位，帶動后面板10與定位導(dǎo)向支撐柱12回位。撤回影響線切割鉬絲走線運動周邊裝置。

(6)加工待加工工件中間橢圓形孔:通過手工方式，在每個待加工工件的小圓孔內(nèi)穿入線切割鉬絲，編程加工橢圓形孔，依次重復(fù)操作加工完其他的待加工工件中間橢圓形孔。

(7)加工待加工工件兩側(cè)平面:通過線切割鉬絲碰數(shù)第一個待加工工件，找正后，編程一次加工完8個待加工工件的兩側(cè)平面。

2 研制中解決的問題

2.1 定位精度的可靠性

V形槽作為裝置定位工件的核心方法，以兩平面的交線和對稱中心面為定位基準(zhǔn)，合理且有效地避免使用定位基準(zhǔn)不合理和定位基準(zhǔn)錯誤對加工工件誤差的傳遞影響，它有效且簡單地限制了工件的4個自由度。同時，基座與工件接觸的面經(jīng)過鏡面磨削加工，從而進(jìn)一步有效地減少因裝夾裝置制造誤差的傳遞。

2.2 裝夾的效率

裝置采取的是待加工工件先統(tǒng)一裝夾，再統(tǒng)一一次走刀方式進(jìn)行加工，從而避免單個多次裝卸工件，節(jié)約了裝卸工件的時間，基本可實現(xiàn)一個工作時間段(4 h)內(nèi)只需一次裝夾，實現(xiàn)一人多機(jī)的生產(chǎn)模式，提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率。現(xiàn)場試驗證明，該裝置設(shè)計合理，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，解決了工件因人為因素在定位精度和加工效率上的問題，從而帶來的是效率和質(zhì)量的提高［3］。現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)

3 結(jié)語

該裝置定位精度高，待加工工件的定位，基座采用的是V形槽設(shè)計，可減少誤差的傳遞。該夾具生產(chǎn)效率高，能一次裝夾多個待加工工件，即可實現(xiàn)一次裝夾，加工多個待加工工件，大量縮減了裝卸工件的時間，提高了工作效率，同時也有效降低了產(chǎn)品的制造成本［4］。

［1］陳浩，于煥義，許松.多功能航空油液加添裝置的研制［J］.液壓與氣動，2008(11):2.

［2］李新寧，楊海生，王燕霜，等.軸承預(yù)緊力測試裝置的研制［J］.機(jī)械設(shè)計與制造，2009(2):119.

［3］劉壽軍.非開挖定向鉆穿越泥漿凈化與回收裝置的研制［J］.石油機(jī)械，2006(1):58.

［4］曹玉寶.工件翻轉(zhuǎn)裝置液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計［J］.機(jī)床與液壓，2011(2):75.