摩擦式自鎖裝夾切削錐形孔件的方法

【摘 要】摩擦式自鎖裝夾切削，是一種針對壁厚較薄，而孔徑較大的錐形孔件能獲得外觀光潔，無接刀痕跡，內外徑同軸度高，工件無變形無夾傷，生產效率高的制造方法。

【關鍵詞】摩擦；自鎖；切削；錐形孔

0.引言

在機械加工中，常規車床普遍運用的是三爪或四爪卡盤將工件與車床主軸連成一體實現同步轉動[1]，刀具與工件產生相對運動以達到切削工件的目的。但在工作實踐中會遇到壁厚較薄，而孔徑較大的錐形孔件，且內外徑有較高同心度要求的工件。如采用三爪或四爪卡盤進行常規裝夾來實現工件的切削，此種加工方法需掉頭兩次裝夾，工件接刀處有接刀痕跡，內外徑同軸度難保證，容易將工件夾變形、夾傷已加工面，生產效率低。

針對通常裝夾加工方法存在的問題和弊端，采用摩擦式自鎖裝夾切削，便可獲得外觀光潔，無接刀痕跡，內外徑同軸度高，工件無變形無夾傷，生產效率高的一種制造方法。

摩擦式自鎖裝夾是利用錐形孔件的錐孔與錐形芯棒之間產生的摩擦而發生“自鎖現象”，從而達到自鎖裝夾切削的目的。

1.具體操作主要分以下幾個步驟

（1）判斷錐形孔件是否滿足自鎖裝夾。自鎖裝夾對錐形孔件的錐孔有一定的要求，即要滿足自鎖條件才能發生“自鎖現象”，從而達到自鎖裝夾的目的。

（2）統一精車錐形孔件。將錐形孔件的錐孔車成一致的錐度，表面粗糙度≤Ra3.2[2]，保證錐形孔件與錐形芯棒的配合接觸斑點達到70%以上。

（3）錐形孔件與錐形芯棒進行自鎖裝夾。錐形孔件在切削加工中刀具的走向必須是由錐形孔件的小孔端向大孔端移動。只有這樣利用軸向切削產生的軸向推力將錐形孔件緊緊貼牢錐形芯棒，使其靜摩擦力增加而避免滑移，保證順利切削加工。

（4）錐形孔件加工好后，松開鎖緊螺母，移去鎖緊壓板并使用螺旋卸料螺母將錐形孔件從錐形芯棒上卸下即可。

摩擦式自鎖裝夾的有益效果是，裝夾快捷，無需打表校正，工件外觀光潔、無接刀痕跡，內外徑同軸度高，工件無變形無夾傷，生產效率高。

2.結合實例，對摩擦式自鎖裝夾切削錐形孔件的方法作進一步敘述

摩擦式自鎖裝夾涉及的實例，包括有錐形孔件1、錐形芯棒2、鎖緊螺栓3、鎖緊螺母4、鎖緊壓板5、卸料搬動孔6、螺旋卸料螺母7、內螺紋8、錐形孔件成品。

摩擦式自鎖裝夾，是先對錐形孔件成品的內孔錐度進行計算，其內孔錐度小于1：10[3]，即驅動力的傳動角≤摩擦角，能滿足自鎖條件，故能實現自鎖裝夾。將鍛件在臥式車床上將錐形孔件1車成一致的錐度，表面粗糙度為≤Ra3.2，保證錐形孔件1與錐形芯棒2的配合接觸斑點達到70%以上。

將螺旋卸料螺母7與錐形芯棒2通過螺紋配合裝好，為后續卸下錐形孔件成品作準備。錐形芯棒2通過尾端與車床主軸孔配合連接，并在車床主軸孔后用螺紋拉桿與內螺紋8配合將錐形芯棒2固定牢靠。對錐形芯棒2的外錐度進行光刀，保證其錐度與錐形孔件1的內錐度一致，同時可保證錐形芯棒2與車床主軸同心。錐形孔件1通過內孔錐度與錐形芯棒2自定心裝夾，并用鎖緊螺栓3與錐形芯棒2前端螺紋連接，卡上鎖緊壓板5，再用鎖緊螺母4將錐形孔件1壓牢，保證錐形孔件1軸向不發生竄動。

由于驅動力的傳動角≤摩擦角，滿足自鎖條件，錐形孔件1與錐形芯棒2之間發生了“自鎖現象”，從而達到自鎖裝夾的目的。將錐形孔件1按設計要求加工成錐形孔件成品，松開鎖緊螺母4，移去鎖緊壓板5，搬動卸料搬動孔6使螺旋卸料螺母7螺旋將錐形孔件成品從錐形芯棒2上卸下，即完成了摩擦式自鎖裝夾切削錐形孔件的加工。

【參考文獻】

[1]東北重型機械學院.機床夾具設計手冊（第二版）[M].上海：上海科學技術出版社，1988.

[2]趙如福.金屬切削加工工藝人員手冊（第三版）[M].上海：上海科學技術出版社，1992.

[3]吳宗澤.機械設計實用手冊（第二版）[M].北京：化學工業出版社，2004.