卷繞機卷針防護緊固件定位夾具的設計及應用

陳偉南

（廣東省技師學院，廣東惠州 516100）

1 夾具功能的確定

在數控銑削機床上加工零件，一般是用壓板（此零件太小直接用壓板顯然是行不通的）、平口鉗對工件進行裝夾。圖1所示零件可通過平口鉗固定它的兩長側面進行夾緊，然后對工件的X、Y進行分中，Z向再用對刀棒進行對刀以確定刀具長度方向的位置。但由于該零件的寬度比較窄（只有12mm），如果夾緊力不夠則可能在鉆孔、銑面等過程中出現松動、移位；而中間是線切割已加工好的型腔加工其材料為黃銅，如果用力過大則可能會引起變形；另外工件的厚度為4.3mm，而根據圖紙要求銑去其斜面留下的直身高度只有2.2mm，那么能給平口鉗裝夾的高度就更加少了，這樣容易造成在對刀或加工中出現刀具與平口鉗發生干涉，存在一定的安全隱患。為了避免這種情況的產生，在設計時可以考慮利用夾具的凸臺與該零件的線切割加工好的型腔相配合的同時在中間鉆孔、攻絲，用螺釘加墊片的方式由上方向下施加鎖緊力，將其固定好，加工左右φ6mm 沉孔、φ3mm 的通孔和斜面。加工完后在左右用M3mm的螺釘將該零件鎖住，從而可以加工前后兩個斜面。最終使得只需裝2次3個螺釘就可以把整個零件加工完成。

圖1 零件圖

2 夾具設計及制造

根據需加工的零件設計的夾具體如圖2 所示。

圖2 夾具體

（1）銑削加工出如圖3 所示的一塊55×30×20mm的45鋼。

圖3 待加工零件

（2）將圖2所示的A、B兩臺階銑削加工至10mm深。

（3）在底部加工3條6×5mm的通槽。

（4）用MasterCAM9.1sp2 編寫程序進行圖4 中C、D兩凸臺外輪廓的加工。

圖4 外輪廓加工

（5）鉆孔、攻絲加工3×M3mm。

（6）鉗工修銼去毛刺。

（7）用絲錐對螺紋孔校修，并修挫27.5×4mm凸臺尺寸以達到要求。

3 夾具的結構原理

圖5 所示為卷繞機卷針防護緊固件定位夾具，該夾具結構簡單，加工方便，安裝使用均十分方便。

圖5 卷繞機卷針防護緊固件定位夾具

該夾具主要由夾具體1、卷針防護緊固件3組成，夾具體以長圓凸臺面和雙頭削尖長凸臺側面為定位基準面。定位中，長圓凸臺面消除3個自由度，而雙頭削尖長凸臺則消除另外3個自由度，從而方便地實現工件6個自由度的約束。在這里特別解釋一下，由于夾具所要求的定位精度比較低，所以雙頭削尖長凸臺的側面與工件之間實際上留了比較大的間隙（約0.5mm），因此不必擔心該長凸臺側面定位后有過定位問題。在底部加工3條6×5mm的通槽，主要是為了在加工零件的通孔時能切削掉下來能從通槽流出或用氣槍向通槽吹氣達到排屑的目的。零件定位完成后，用螺釘和墊片實施夾緊，夾緊力垂直指向圓凸臺面，雖然不是與切削力方向相反而互相抵消，但夾緊力仍然使零件在加工過程中保持正確的位置并不因切削力而改變正確加工位置，整個夾具定位準確、夾緊可靠。

4 夾具的使用方法

（1）利用夾具的雙頭削尖長凸臺與被加工零件（黃銅件）的線切割加工好的型腔相配合為導向使工件貼緊主定位面長圓凸臺面，同時長凸臺側面與工件型腔相配合完成定位。

（2）夾具體雙頭削尖長凸臺中間鉆孔、并加工螺紋孔，其目的即可用螺釘加墊片的方式由上方向下施加夾緊力，使工件得到夾緊。

（3）工件夾緊后，首先銑削工件長端的半圓弧，然后加工左右兩端的φ3mm 的通孔及φ6mm 沉孔，再銑削長端斜面。

（4）卸下中間的鎖緊螺釘，用氣槍吹掉切屑，然后換從兩端M3mm螺紋孔將工件鎖住實現夾緊，從而可以加工中間的前后兩個斜面。

5 夾具的應用效果

該夾具裝在我校的臺灣麗偉機上使用，用此夾具不但保證了圖1所示零件的質量，并且最大限度地降低了操作者的勞動強度，大大地提高了生產效率。另外，也考慮到夾具的通用性問題，即該夾具也可以在普通銑床上對工件進行加工，根據實際加工試用測試，在普通銑床上由于夾具的定位夾緊狀態一樣即輔助工時一樣的情況下，生產效率相差無幾。

試用時連續加工了多件工件均能達到圖紙規定的加工要求，這樣該夾具幫可以運用到生產里面去了，使我們圓滿地完成了生產任務。

6 結束語

該夾具結構簡單，制造容易，安裝操作方便。其突出的優點是改變了傳統地將工件直接裝在平口鉗上進行加工的做法，將需要加工的零件固定在該夾具體上進行加工，實現了裝、拆的容易化，提高了生產效率，保證了該批零件的精度和一致性。因用螺釘進行鎖緊加工，所以加工的安全性也得到保證。