研究車床工件的裝夾與定位

吳國明 李進(jìn)東

◆摘? 要：在機(jī)械加工環(huán)節(jié)中，車床主要的作用對(duì)回轉(zhuǎn)體零件進(jìn)行加工處理，通過機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線形成零件的表面。為進(jìn)一步加強(qiáng)零件的加工制造質(zhì)量，需要充分掌握車床工件的裝夾和定位，從而盡可能的降低車削加工的操作誤差，影響工件制造水平。鑒于此，本文針對(duì)車床工件的裝夾和定位展開研究，旨在為相關(guān)實(shí)踐操作提供借鑒和參考。

◆關(guān)鍵詞：車床工件;裝夾;定位

在車削加工工藝中，對(duì)工件進(jìn)行裝夾和定位是非常重要的，有利于將工件進(jìn)行固定，從而保障工件在切削力的作用下，避免出現(xiàn)位移和變形等情況。并且通過準(zhǔn)確定位，能夠防止工件的伸出長(zhǎng)度不一致。尤其是在數(shù)控加工中，確保車床工件裝夾和定位的合理性，可以減少工件報(bào)廢的情況，節(jié)省成本、提高工藝效率。

1車床工件的裝夾

對(duì)于車床工件的加工，為保證質(zhì)量符合實(shí)際需求，應(yīng)當(dāng)促使工件加工表面達(dá)到規(guī)定的尺寸和形狀，并在公差范圍之內(nèi)。而在開展加工作業(yè)活動(dòng)之前，必須要將工件固定在機(jī)床的正確加工位置上。同時(shí)還要確保在加工中不會(huì)出現(xiàn)變形或者位移等情況，則要對(duì)對(duì)工件進(jìn)行夾緊，這一過程則是車床工件的裝夾。基于當(dāng)前的車床工件加工技術(shù)和工藝現(xiàn)狀，其在開展裝夾時(shí)，一般采用找正裝夾和夾具裝夾兩種方式，具體操作方法如下。

1.1找正裝夾

車床工件的找正裝夾方法細(xì)化又可以分為直接找正裝夾以及劃線找正裝夾，如果是對(duì)單件小批量生產(chǎn)或者是對(duì)裝夾精度要求相對(duì)較高的情景，可以采用直接找正裝夾，其是利用劃針、千分表等在工件的表面對(duì)工件的位置進(jìn)行找正，然后再夾緊。這種方法的特點(diǎn)即是對(duì)相關(guān)操作人員的專業(yè)技術(shù)水平要求較高，能夠熟練利用比較精密的檢具進(jìn)行認(rèn)真的找正，可以得到0.010-0.005mm的定位精度。但是應(yīng)用直接找正裝夾方式的效率很慢，只適用于小批生產(chǎn)工件;而對(duì)于劃線找正裝夾即是按照零件圖的具體要求，在車床工件上劃出中心線、對(duì)稱線以及加工面的輪廓線和找正線等。再根據(jù)找正線的位置對(duì)車床工件進(jìn)行找正夾緊。其與直接找正裝夾的方式相比較而言，增加了劃線工序，其對(duì)技術(shù)水平要求較高，而且會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，生產(chǎn)效率甚至低于直接找正裝夾。同時(shí)其劃線工序會(huì)產(chǎn)生一定寬度的線條，所以這種方法的找正誤差在0.2-0.5mm之間，通常適用于單件的小批量工件生產(chǎn)工藝中，且該工件形狀比較復(fù)雜，不容易利用直接找正方法進(jìn)行裝夾，因此采用劃線找正裝夾方式多為形狀不規(guī)則的鍛件或者鑄件。

1.2夾具裝夾

當(dāng)車床工件的裝夾需求較大時(shí)，采用直接找正以及劃線找正都無法滿足其實(shí)際的需求，因此這一過程中為有效提高生產(chǎn)效率，應(yīng)當(dāng)選擇夾具裝夾方式。在具體實(shí)踐過程中，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定要求將工件裝夾在相應(yīng)的夾具上，無需進(jìn)行找正工序則可實(shí)施加工作業(yè)。這種方式是利用夾具的找正以實(shí)現(xiàn)工件的準(zhǔn)確找正，在一定程度上可以充分提高工件的裝夾精度和工藝效率，同時(shí)減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低，適用于大批量的車床工件生產(chǎn)加工。

2車床工件的定位

2.1工件定位原理

定位是車床工件生產(chǎn)加工工序中的重要環(huán)節(jié)，也是保障工件質(zhì)量的主要方法。其利用物體在空間內(nèi)的六個(gè)自由度和三個(gè)坐標(biāo)系，對(duì)工件在機(jī)床中的位置進(jìn)行定位，從而能夠充分保障工件處于完全確定的位置上，有利于開展后續(xù)的加工作業(yè)。而在定位過程中，通過對(duì)工件的自由度進(jìn)行完全限制來是其在空間內(nèi)占有確定位置。因此利用六點(diǎn)定位原理對(duì)工件位置進(jìn)行確定，則是選擇與車床工件具有良好適應(yīng)性的六個(gè)支撐點(diǎn)，促使工件在空間內(nèi)的所有自由度受到限制，在具體工藝流程中，操作人員應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定的加工要求，明確限制工件的自由度，并不需求達(dá)到完全確定的程度。

2.2工件定位要求及規(guī)范

在對(duì)車床工件進(jìn)行定位時(shí)，先要分析其所需要限制的自由度，在工件夾緊工藝之前，確定其在空間內(nèi)的某一正確位置。并且為防止出現(xiàn)欠定位等情況，還需要對(duì)工件的所有自由度進(jìn)行限制。在具體定位操作中，通常是對(duì)元件進(jìn)行定位，進(jìn)而確定工件位置。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)人員要合理選擇定位元件，在原則上應(yīng)當(dāng)不得出現(xiàn)多個(gè)定位元件同時(shí)限制工件自由度的狀況，其會(huì)形成過定位現(xiàn)象，會(huì)大幅增加工件的定位誤差，因此應(yīng)當(dāng)盡量避免出現(xiàn)過定位。不過有一種情況除外，即是對(duì)工件系統(tǒng)的剛度需要進(jìn)行增強(qiáng)，并且各個(gè)定位面的位置精度相對(duì)較高，則可以利用過定位方案，可以減少誤差性。同時(shí)在制定定位方案的過程中，也要綜合考慮某一自由度被重復(fù)限制的問題，不得出現(xiàn)欠定位情況。

2.3工件定位方法和定位元件

首先是工件以平面作為定位基準(zhǔn)，定位元件則會(huì)選用支承板或者支承釘?shù)裙潭ㄖС校溥€可以應(yīng)用可調(diào)支承，能夠有效的適應(yīng)定位面尺寸的合理變化;浮動(dòng)支承，能夠根據(jù)定位基準(zhǔn)面的位置變化而適應(yīng)、輔助支承，則是能夠防止工件出現(xiàn)嚴(yán)重的受力變形;其次是工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)，定位元件可選擇V形塊、半圓定位套或者支承板等;最后，工件能夠與圓柱孔作為定位基準(zhǔn)，定位元件選用圓柱心軸或者是小錐度心軸等，適用于車削加工中套同類和空心盤類工件的定位場(chǎng)合。

3結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于車床工件的裝夾和定位，需要嚴(yán)格根據(jù)具體工件的特點(diǎn)，采用適當(dāng)?shù)恼艺b夾方式和定位方法，從而保障工件加工質(zhì)量得到提升，避免出現(xiàn)工件報(bào)廢等問題，最大限度的節(jié)省加工成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介

吳國明（1965.12—），男，四川遂寧，碩士，副教授，研究方向：機(jī)械制造工程。

李進(jìn)東（1963.08—），男，四川遂寧，碩士，副教授，數(shù)控技術(shù)。