摘要：對于螺桿,、閥桿與銷軸類零件，設(shè)計(jì)合理的工裝夾具,，實(shí)現(xiàn)多件加工,，以滿足批量高效生產(chǎn)的需要,。
隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械加工設(shè)備不斷被優(yōu)化改進(jìn),，其加工能力,、加工精度不斷提高，機(jī)械加工工藝也隨之向著高效精準(zhǔn)的方向邁進(jìn),，繁雜的工藝步驟逐漸被優(yōu)化減少,，零件的機(jī)械加工時(shí)間不斷縮短，生產(chǎn)效率大幅度提高,。但對于一些加工工藝簡單的零件,，按照傳統(tǒng)加工方法單件加工，其主要工序加工時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工件的裝夾時(shí)間,、刀具更換時(shí)間等輔助時(shí)間,，生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大,。而設(shè)計(jì)合理的工裝夾具可實(shí)現(xiàn)多件或小批量生產(chǎn),，既減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又大大縮短了輔助時(shí)間,，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率,。
工裝夾具設(shè)計(jì)的合理與否直接影響到工件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本等,。在實(shí)際生產(chǎn)中,，工裝夾具的設(shè)計(jì)主要依據(jù)加工工藝方案和操作人員的經(jīng)驗(yàn),，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)、降低換刀頻率,，一次裝夾完成多道工序,，節(jié)約輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率,。設(shè)計(jì)工裝夾具時(shí)，在保證車床加工精度的同時(shí),，應(yīng)本著結(jié)構(gòu)合理,、成本低廉及便于安裝拆卸的原則。
螺桿如圖1所示,，其加工工藝簡單,，且主要加工部位集中在兩端（中間外表面不加工，最后噴涂防腐漆）,。傳統(tǒng)加工工藝銑兩側(cè)平面時(shí),，在三爪自定心卡盤上每次只能裝夾一件，裝夾輔助時(shí)間長,，生產(chǎn)效率低,。而螺桿的生產(chǎn)量大、工期短,，單件加工可能會(huì)延誤工期,。設(shè)計(jì)專用工裝后，一次可裝夾8件,，工裝采用8個(gè)φ15mm沉孔定位,，每兩個(gè)孔中心割成通槽，槽寬2mm,，形成半開口（見圖2）,。工裝采用7A04超硬鋁，強(qiáng)度高,。因?yàn)槁輻U中間的外表面粗糙度要求不高,，裝好工件以后，利用精密臺(tái)鉗夾緊力使工裝產(chǎn)生微量彈性變形,，夾緊工件,，實(shí)現(xiàn)多件加工。采用多件裝夾工裝后,，一次走刀可銑削4個(gè)側(cè)面,，刀具行程大大減小，生產(chǎn)時(shí)間,、更換刀具所需時(shí)間明顯縮短,，生產(chǎn)效率顯著提高,。
圖1 螺桿
圖 2
閥桿如圖4所示。傳統(tǒng)的加工方法是在立式加工中心四軸上,，用組合夾具一次裝夾一件,，進(jìn)行兩端槽、扁的銑加工,。設(shè)計(jì)專用工裝（見圖5）后,，在立式加工中心四軸卡盤上進(jìn)行多件加工，每次裝夾4件,，完成銑槽,、扁工序。工裝采用四個(gè)V形槽作效率提高近3倍,。
因精密臺(tái)鉗鉗口高度有限,，若螺桿長度＞80mm，采用上述工裝將無法借助精密臺(tái)鉗的夾緊力固定工件,，因此,，根據(jù)年生產(chǎn)量設(shè)計(jì)長螺桿專用工裝夾具（見圖3），該工裝同樣采用與螺桿直徑相同的8個(gè)定位孔進(jìn)行定位,，8個(gè)定位孔下面分別銑出排屑槽,，便于工裝清理。該工裝每次可裝夾8件,，每兩件采用專用壓板夾緊，實(shí)現(xiàn)多件加工,。采用該工裝后,，一次走刀可銑削8個(gè)側(cè)面，刀具移動(dòng)行程短,，同時(shí)輔助裝夾為工件定位基準(zhǔn),，每兩件采用專用壓板夾緊實(shí)現(xiàn)多件加工，降低換刀頻率,，提高生產(chǎn)效率,。工裝的一側(cè)端面設(shè)計(jì)成六方，三爪自定心卡盤夾緊定位時(shí)方便找正,，且定位可靠,。采用多件裝夾工裝后，生產(chǎn)效率提高50%,。
圖 3
圖4 閥桿
圖 5
以往加工類似工件用組合夾具V形塊進(jìn)行加工,，一般一次加工2件，輔助時(shí)間長,，換刀頻繁,，影響加工效率,。設(shè)計(jì)專用工裝（見圖6）后，采用8個(gè)V形槽作為定位基準(zhǔn),，一個(gè)通體定位面作為長度方向定位基準(zhǔn),，每次裝夾8件，每兩件用一個(gè)壓板壓緊,，實(shí)現(xiàn)多件加工,。該裝夾方法為銷軸提供了輔助支撐，可有效減小內(nèi)應(yīng)力變形,。該工裝在銷軸類零件加工中具有通用性,，可用于φ18～φ25mm的銷軸定位，操作簡單,，裝夾效率比改進(jìn)前提高了近75%,，總生產(chǎn)效率提高了約35%，每年加工此類零件近2萬件,， 經(jīng)濟(jì)效益十分可觀,。
針對螺桿、閥桿及銷軸類零件鉆孔,、銑方,、攻螺紋及倒角等加工過程中存在的換刀頻率高、機(jī)床移動(dòng)行程長,、頻繁裝卸工件輔助時(shí)間增加及生產(chǎn)效率低等問題,，研制多件裝夾工裝，變單件加工為多件加工,，在保證質(zhì)量的前提下,，既降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了生產(chǎn)效率,。多件裝夾工裝廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中,，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
圖 6