關于工裝夾具在銑削加工中的合理運用

黃曉輝

摘要：本文針對日常銑削加工中幾種典型配件，通過研究圖紙相關技術要求，選擇合理的刀具與加工工藝，制作二類工裝夾具，改變加工方式，在保證加工質量的條件下，尋找提高生產效率降低生產成本的工藝改進方法。

關鍵字：銑削，工裝，質量，成本，工藝改進

前 ??言

在銑床工作中，要想把產品加工好，首先是工件的裝夾要合理牢固，切削參數選擇的正確，才能生產出合格的產品來。銑床加工的工件，形狀復雜多樣，裝夾不合理、不牢固，在切削過程中，就會產生震動、抗力較大、進給速度較慢，而且實際產生的效果也會差很多，影響生產效率，甚至達不到工件的技術要求。后果嚴重的將造成工件松動、飛出，造成廢品，甚至造成設備和人身傷害事故。于是我利用自己掌握的機床夾具和機制工藝學知識，在實際生產中，理論聯系實際，大膽解決生產中的關鍵問題。

輔助塊臺階面加工的工藝改進;

此件是個軸類件，分別有Φ35、Φ36、Φ35、Φ46等四個主要臺階圓組成。其中在Φ46臺階圓上有一個臺階平面與Φ8圓孔形成一個18°夾角，并且臺階平面與工件軸心距離為18mm。如圖一所示：

圖一 ?輔助塊示意圖

如圖所示，A面為距離Φ46臺階146mm的φ8圓孔，B面為距離圓心18mm并于A面軸心形成18°夾角，寬為16mm的平面。車加工完成臺階圓以后，便要進行銑削加工，進而得到工件所需的最終結果。銑削加工過程可以分為以下幾種方法。

第一種方法：先銑削B面臺階面，然后再夾持B面利用正弦鉗旋轉18°鉆削φ8圓孔。此方法雖然可以有效保證圓孔與臺階面的18°夾角，但是圓心距離臺階的146mm尺寸將難以保證，工件無法滿足技術要求。

第二種方法：利用鉗工劃線，畫出Φ8圓孔的位置線，將Φ8圓孔鉆出，然后再畫出B面與Φ8圓孔軸心18°夾角以及距離工件軸心18mm的線段，再上銑床將線段校正水平，然后銑削加工。此種方法弊端是：工序多。首先必須投入人工劃線，且對劃線要求很高，然后在鉆孔過程中由于是在圓軸面上鉆孔，在鉆頭對點時極容易導致鉆頭走偏，再者在銑床銑扁時校正工作量大，校正難。使用這種方法加工，加工效率非常低，對人工的要求極高，質量波動非常大，也同樣使工件無法滿足技術要求和公司對此工件的產量要求。

經過對此工件的仔細分析，我采用兩步走的方法，很好地解決了此工件加工的質量和產量的要求。

首先我設計了一個鉆模工裝。如圖二所示：

圖二 鉆模主體示意圖

用Φ65圓鋼，車外圓見光達Φ64，車臺階內孔Φ36*91mm以及Φ35與工件外圓間隙配合，同時車制E面與鉆模主體內圓保證垂直。然后利用銑床銑削C面與鉆模主體內圓軸心保證平行，再翻轉180°銑削D面。用一片廢舊盤刀硬質合金四方刀片焊接在D面上（如圖F所示）。利用穿孔機在合金刀片上穿孔，再用線切割以C面以及E面為基準割出Φ8圓孔，保證與E面之間的距離為146mm。將工件穿入鉆模內，利用快夾裝置壓緊工件端面，（此為鉗工范疇在此不多贅述），這樣就可以快速保質地完成Φ8圓孔的鉆孔工作。

第二步設計銑削平面的工裝。如圖三所示：

圖三 銑削工裝主體示意圖

工裝高50mm，長154mm，厚度40mm。加工工裝時，考慮到工裝精度，所以不能一次加工到位，必須分步驟加工，避除因毛坯大余量銑削所產生工件變形問題。首先選用45#鋼火焰氣割下料160*55*45，正火后，銑削去除大余量單邊預留2～3mm調質余量。調質處理。銑削精加工四面到尺寸50*40（重點保證H面和G面兩面垂直）;以及J面15mm、20mm;再銑削I面，此面為避空面，起到輔助塊工件Φ36臺階圓讓位作用。銑削完成后用線切割機床以H、G面為基準線割圖示K面，即120°V形面，保證J面與V形面尖點之間的距離為17.5mm。因為工件有兩個臺階圓為Φ35，所以采用它的半徑值17.5mm，將工件放置在J面上，用平鉗夾緊時V形面即可包夾住工件，方便銑削工件時員工的操作。最后在CNC機床上將18°缺口銑出（圖示L處），到中心21.78mm。

工件與工裝裝夾示意圖見圖四：

圖四：工件與工裝示意圖

藍色體為工裝主體，黃色體為Φ8圓柱銷，土黃色為加工工件。將工件放置在工裝上插入圓柱銷，銑削圖示平面即可達到圖紙的技術要求。工裝之所以采用50mm高度是因為平鉗夾持高度為50mm，圖三所示L面高度15mm，工件放置面半徑17.5mm，銑削平面圖紙要求18mm，那么三者相加15+17.5+18=50.5mm。正好高出工裝和平鉗0.5mm，這樣在銑削時安全性得到有效保證。另外采用V形包夾，一個可以起到增加夾持接觸面，另V形面在夾持時可以起到自動定心作用，軸類件一般均為負公差，采用V形包夾夾持自動定心，完全符合圖紙所示的銑削面與軸心之間18mm的技術要求。

使用以上的兩組工裝，有效地提高了工件的質量與加工效率，降低了生產成本，圓滿地完成了生產計劃目標。

參考文獻

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