車床專用夾具設計及其加工工藝分析

魏培文 馬敏娟

（開封技師學院，河南 開封 475000）

車床專用夾具設計及其加工工藝分析

魏培文 馬敏娟

（開封技師學院，河南 開封 475000）

在工廠生產的過程中，主要的生產工具之一就是生產車床。在制作過程中，要嚴格要求生產過程的每一個程序以及所安裝的數量工位，用于加工工序的車床以及制造過程中機器的運行速度、工序的夾具以及車床專用夾具的整個生產過程都有規定要求。夾具的優化設計、在加工過程中所使用的加工工藝以及設計要點必須引起重視，以更好地生產出專用夾具，保證夾具的質量，以期在使用夾具的工作中可以有效提高工作率，降低生產投入成本，從而提高機床的工作工藝水平。本文通過闡述機床夾具的分類組成說明夾具的作用，對零件的工藝加工難度進行簡要分析，探討如何解決當前夾具難度問題。

車床專用夾具；設計加工；工藝分析

為了有效提高勞動的生產效率及生產質量，降低生產過程中的人力、物力成本投入，在生產過程中，往往需要設計出與生產相關的車床專用夾具。而夾具的生產過程中要根據所要求的生產目標，從專用夾具的中心打孔，其中主要用于各類生產中的夾具分別有數控車床的夾具、加工車床曲軸拐徑的夾具、直油孔夾具、定位孔夾具、扁方型夾具、鉆孔夾具、校準專用夾具等。而現在一些工廠在應用加工零件的時候，通常采用的工藝是傳統的加工方法，在當前社會飛速發展的形勢下，難免會出現工藝較為復雜且零件外形不是很規則的情況，這個時候如果還是采用傳統的零件加工工藝，就會使生產過程中的步驟繁雜，零件的生產外形以及尺寸都會產生較大誤差，使得難以保障零件的生產精準程度。

1 機床專用夾具的分類組成及作用

1.1 車床專用夾具的分類組成

車床專用的夾具在進行分類時一般可以按照使用的生產范圍進行劃分，通常分為通用車床夾具、專用車床夾具、可調節型車床夾具等。通用類型的車床夾具就是在生產過程中，對車床的夾具已經進行了標準化規定，可以在除去特殊情況之外的一般范圍之內進行常規的車床夾具加工。這種夾具的適用范圍較為廣泛，但是用于生產過程中會使生產效率低下，因此主要被應用于小型的生產項目中；專用型車床夾具指的是專門為了某一道工序而設計制造的夾具［1］。此類夾具的特點就是在使用過程中便于操作，相較于通用型的車床夾具在很大程度上提高了生產效率；可調節型的車床夾具就是指此類夾具中的任意組成部分都可以調換，而且生產過程中的部分組件也可以調整，因此在不同零件加工的生產工序中得以使用。

機床夾具的組成則一般分為以下幾個組成成分：一是夾具的定位裝置，此裝置是在與生產工序的定位準則中進行直接接觸的裝置，在應用過程中主要應用于加工的元件在夾具中是否處于正確的位置；二是夾緊裝置，此裝置的作用就是在元件生產過程中將元件固定夾緊，從而保證生產元件在工藝加工的過程中能夠處于固定的位置；三是對刀與導向裝置，對刀的裝置主要用于在元件加工前期對刀所處的正確位置，而導向裝置則是為了在確認對刀所處位置之后對刀具進行引導完成元件加工；四是夾具體裝置，此類裝置在元件生產過程中主要被應用于將各種元件進行連接固定，從而讓這些組合而成的元件形成一個新的元件整體［2］。此裝置與車床上的每個部件之間相互聯系，保持連接對立的狀態，確保夾具處于機床的正確既定位置。

1.2 車床專用夾具的作用

為了使車床生產的效率及質量得到有效保障，通過采用專用的夾具之后，由于車床以及對刀的既定位置都得到了保證，因此在元件的生產過程中，各個生產過程中元件位置都得到了有效保證，同一批的元件生產誤差也會很小，生產的效率及精準程度就得到了有效提高，制作工藝也較為優質。在使用車床專用夾具之后，很大程度上省去了在傳統的生產過程中需要對刀、找線等程序，并且自動定位的位置也很精確，部分專用夾具還可以有效提高工廠的對刀質量，這樣在生產過程中就可以提高對刀的且用量，從而有效提升勞動生產效率。在進行元件的批量生產中，通過使用車床專用刀具，保障了元件生產的精準程度以及質量和生產效率，也降低了生產所需的人力資金成本投入，而且有效解決了元件生產中產生的部分裝夾裝置難題，擴大車床的加工范圍。元件的生產批量較小，但是種類又比較繁雜的時候，就可以將車床進行一定改造，之后使用專用的車床夾具，從而使機床在生產過程中能夠“一機多用”，進一步在生產過程中大大節省了傳統的元件生產中需要投入的人力，使生產更加便捷、安全。在使用車床專用夾具進行裝夾的過程中，元件的精準程度是由夾具自身所決定的，因此可以適當降低對生產工人的技術要求。

2 專用車床夾具的加工工藝

2.1 專用車床夾具加工時的難度

在專用車床夾具的生產工程中對其工藝的要求較高，存在著一定的加工困難。在進行元件裝夾過程中，由于元件是圓形球體，要在這個圓球高速度旋轉的情況下進行加工，一旦節奏不夠緊湊，就會導致生產誤差增大，更甚者會引發生產事故。與此同時，元件的生產位置設定較為困難，因為此球體的兩側之內的平衡程度要不大于0.05mm，而且對兩個球面以及球內孔線的要求也不大于0.05mm，因此在生產過程中極易造成不平衡，在進行測量時會有一定的難度。

2.2 專用車床夾具加工工藝技術

在生產過程中對元件起到緊固作用的T形滑塊（如圖1所示）。此滑塊所采用的材料是45號鋼，進行裝料的程序之后，通過將毛坯進行裝夾，對滑塊的T形槽體進行加工，將該滑塊卸除，進而傳送至車床上，利用車床的卡盤技術進行滑塊的內部圓弧加工工序，進而將滑塊切割為工序圖紙所規定的形狀及大小，在滑塊定型之后對滑塊的表面硬度進行調整，處理至HB215-250。

圖1 用于緊固元件的T形滑塊

在工藝加工過程中，對于定位材料的選定為45號鋼，在進行開料工序之后，利用車床的圓形外部直徑為φ80mm，公差的范圍定位-0.2mm，車削的平衡面為第一基準面，量度為1mm，公差的范圍定位φ0.1mm，最后將調頭對另一基準面進行加工，厚度為15.2mm，誤差范圍設置為0.2mm。將定位塊卸除傳送至第一基準面磨床，將厚度精準為15mm，公差的范圍設置在+0.02mm，從而完成定位圓球的加工工序。

［1］許自英.車床專用夾具設計的分析與加工［J］.硅谷，2012（12）：130-131.

［2］鐘俊文，俞濤.基于數控車床典型零件的工藝分析和夾具設計［J］.現代制造技術與裝備，2010（6）：8-9.

Special Fixture Design and Processing Technology Analysis of Lathe

Wei PeiwenMa Minjuan
（Kaifeng Technician College，Kaifeng Henan 475000）

In the production process of the factory,one of the main production tools is the production of lathes.In the production process,for each program production and installation of the number of stations have strict requirements for running speed of the machine lathe machining process and the manufacturing process and the processes of the fixture is provided.Lathe fixture for the entire production process are required.Optimization of fixture design and processing technology used in the machining process and the key points of the design must pay attention to,so as to better produce special fixture,ensure the quality of the fixture,so that can effectively improve the work rate in the use of fixture work,reduce the production cost of investment,so as to improve the working process of machine tools.In this paper,the classification of machine tool fixture was described,the function of the fixture was explained,and the difficulty of machining process was analyzed briefly,and how to solve the problem of fixture difficulty was discussed.

lathe fixture；design and processing；process analysis

TG751.1

A

1003-5168（2017）05-0069-02

2017-04-15

魏培文（1977-），男，本科，研究方向：機械設計及其自動化；馬敏娟（1981-），女，本科，研究方向：機械設計制造及其自動化。