一體車削組合夾具的制作探討與實踐

代金鳳

摘要：根據加工零件滾筒的尺寸，現有車床Cw6163B可裝夾直徑為630mm的工件，滿足了滾筒的裝夾需要，給進一步加工奠定了一個基礎。由于車床自身結構問題，也只能完成滾筒端面的加工，中拖板不能到達滾筒的外圓車削部位，無法完成兩大外徑φ580mm、小徑φ350mm和大跨度的加工。這種情況下，需要制作一體車削組合夾具，來完成滾筒的加工。夾具的制作要本著制造簡單、成本低、強度大和幾何精度好的原則進行。

關鍵詞：夾具制作;使用;優勢

1. 引言

由于實訓車間接到一批滾筒零件的加工，外圓加工大徑為φ580mm，小徑為φ350mm，兩大徑跨度為286mm，兩直徑之差為230mm，單側深度為165mm，而現有車床Cw6163B滿足不了所有加工面的需要。要想利用現有設備完成這批滾筒零件的加工，需要制作一體車削組合夾具，從而保證了質量，提高效益，節省成本，擴大了車床的使用范圍。

2. 一體車削組合夾具的制作思路

根據加工零件滾筒的尺寸，現有車床Cw6163B可裝夾直徑為630mm的工件，滿足了滾筒的裝夾需要，給進一步加工奠定了一個基礎。由于車床自身結構問題，也只能完成滾筒端面的加工，中拖板不能到達滾筒的外圓車削部位，無法完成兩大外徑φ580mm、小徑φ350mm和大跨度的加工。這種情況下，需要制作一體車削組合夾具，來完成滾筒的加工。車削組合夾具（以下簡稱夾具）的制作要本著制造簡單、成本低、強度大和幾何精度好的原則進行。

3.夾具的制作過程

夾具的設計主要包括三個部分，切削、夾頭和夾柄部分。切削部分主要承擔切削加工任務;夾頭部分主要承擔夾緊切削刀具的作用;夾柄部分主要對夾具起支撐和裝夾作用。

3.1夾具選材

首先選擇兩把普通車床常用的可轉位機夾車刀，一把為90°右偏刀，另一把為90°左偏刀（機夾刀塊用內孔刀），形成夾具的切削部分;夾具的夾柄和夾頭部分采用45號鋼來制作，需要車、銑、鉆、鉗和焊接等工序來完成。

3.2夾具切削部分的制作

把機夾可轉位90°右偏刀和左偏刀的刀柄部分鋸掉50mm即可。注意把鋸口毛刺清理干凈，以免制作使用夾具過程中刮傷人。

3.3夾具夾柄部分的制作

夾柄制作重點是考慮刀具的強度。Cw6163B車床刀臺裝夾的最大尺寸為50mm，所以選擇圓鋼料為φ70mm的45#鋼，確保銑出的扁為50mm，來獲得夾具的最大強度。

夾柄的制作步驟：

①下料為45號圓鋼φ70mm×402mm一根;

②CA6140A車床平頭取長為400mm;

③選擇X5040銑床，平口鉗裝夾銑厚度尺寸為63mm的通長面;

④以銑好的通長面為底面基準銑51mm×260mm;

⑤裝夾銑好的兩側面，銑62mm×260mm;

⑥以剛銑好的面作為底面基準，銑50mm×260mm，完成四面的銑削，夾柄制作完成。

3.4夾頭的制作

夾頭的制作首先考慮的是夾頭既能裝夾車削刀具，也要保證夾頭的強度，所以加工夾頭時兩裝夾刀具的中間位置留有5mm左右的加強筋，確保在裝夾刀具的過程中夾頭不變形.

夾頭的制作步驟：

① 下料為45號圓鋼φ90mm×102mm一根。

②CA6140A車床平頭取長為100mm。

③選擇X5040銑床，平口鉗裝夾先銑基準面，厚度尺寸為73mm的通長面;以剛銑好的面作為底面基準銑57mm厚通長面。

④裝夾57mm兩側面，粗銑厚度為73mm通長面;以73mm面為基準面，銑厚度50mm通長面，完成四面銑削。

⑤裝夾50mm兩側面，采用φ26立銑刀，銑26×23.5×75槽;工件180°裝夾，銑26×23.5×75同樣的槽。

⑥按圖樣要求銑四處C10坡口。

⑦高度尺劃線。以50mm厚的上面為基準，向下移動12mm劃線;翻轉工件，高度尺不動，再劃線，完成縱向劃線。

⑧以57mm厚度銑槽部位端面為基準放平，高度尺以上端面為基準向下移88mm劃線;高度尺向上移動45mm劃線。

⑨在劃線的十字交叉處，打樣沖眼。

⑩鉆φ10.25通孔，攻M12螺紋。

3.5夾頭和夾柄的組合焊接

組焊注意事項：刀柄的通長面與夾頭坡口位置貼合進行焊接。夾柄水平擺放，用寬座角尺先與夾頭垂直找正再進行焊接，保證夾頭和夾柄垂直，確保夾具焊接后的水平度和垂直度。

3.6夾具的調質

為了保證夾具有足夠的強度，焊接后需要對組焊后的夾具進行調質處理。調質處理后，夾頭部分的螺栓孔會發生輕微的變形，所以再用M12絲錐把螺栓孔再攻一次，確保緊固螺栓旋轉暢通。

3.7 制作完成的夾具

制作完成的夾具可在裝夾右偏刀和左偏刀的位置，任意更換刀具，包括可轉位車刀或者焊接車刀，來完成不同工件、不同部位的加工，使制作的夾具發揮更大的作用。

4. 夾具的實際應用

完成滾筒小徑左端部分和臺階面的車削;可完成滾筒小徑右端部分和臺階面的車削;可完成滾筒小徑與大徑臺階面的清角車削。

5. 夾具實際應用的優勢

制作后的夾具車削平穩，并可在一次裝夾內完成滾筒的所有外徑表面和臺階面加工，保證了各外徑同軸度和外徑與臺階面的垂直度要求，保證了滾筒的加工質量。夾具的制作在最短的時間內完成了滾筒的加工，縮短了加工時間，提高了工作效率，免去了再進設備的費用或是外委加工的額外成本，從而降低了滾筒加工成本，提高了經濟效益，完成了Cw6163B車床不能加工的零件，從而擴大了車床的加工范圍。

6. 夾具的進一步改進

雖然夾具擁有諸多的優點，解決了滾筒加工疑難問題，但是夾具還可以做進一步的改進，來擴大夾具更大的使用范圍。經過計算，如果把夾頭的前面拉筋部分再銑掉20mm之后，不但不影響夾具的強度，而且增加了夾具裝夾刀具的數量和方向，可以更廣泛的用在其他疑難零件的加工上。

7. 夾具制造的深遠意義

我校的車工實訓場地是集教學和生產相結合的場地，此夾具的自主研發制作，保證了零件的加工質量，提高了生產效率，降低了生產成本，擴大了車床的使用范圍，成功地打開了學生的視野，增長了學生的見識，使學生切身感受到自主研發帶來的無比優勢，為此項技術推向社會增加了一個渠道，為社會培養高技能人才做出了貢獻。

參考文獻

[1]《車工工藝與技能訓練》.ISBN 978-7-50745-6547-1，朱勤惠.

[2]裴建軍. 淺談數控車工技術[J]. 技術與市場，2017，24（03）：130.

（大慶技師學院?黑龍江?大慶?163000）