摘要：對于螺桿、閥桿與銷軸類零件,，設(shè)計合理的工裝夾具,，實現(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,，其主要工序加工時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工件的裝夾時間、刀具更換時間等輔助時間,，生產(chǎn)效率低,、勞動強(qiáng)度大。而設(shè)計合理的工裝夾具可實現(xiàn)多件或小批量生產(chǎn),，既減輕了工人的勞動強(qiáng)度,，又大大縮短了輔助時間，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時提高了生產(chǎn)效率,。
工裝夾具設(shè)計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。在實際生產(chǎn)中,，工裝夾具的設(shè)計主要依據(jù)加工工藝方案和操作人員的經(jīng)驗,，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)約輔助時間,，提高生產(chǎn)效率。設(shè)計工裝夾具時,，在保證車床加工精度的同時,，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,，在三爪自定心卡盤上每次只能裝夾一件,，裝夾輔助時間長，生產(chǎn)效率低,。而螺桿的生產(chǎn)量大,、工期短，單件加工可能會延誤工期,。設(shè)計專用工裝后,，一次可裝夾8件，工裝采用8個φ15mm沉孔定位,，每兩個孔中心割成通槽,，槽寬2mm，形成半開口（見圖2）,。工裝采用7A04超硬鋁,，強(qiáng)度高。因為螺桿中間的外表面粗糙度要求不高,，裝好工件以后,，利用精密臺鉗夾緊力使工裝產(chǎn)生微量彈性變形，夾緊工件,，實現(xiàn)多件加工,。采用多件裝夾工裝后，一次走刀可銑削4個側(cè)面,，刀具行程大大減小,，生產(chǎn)時間、更換刀具所需時間明顯縮短,，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V形槽作效率提高近3倍。
因精密臺鉗鉗口高度有限,，若螺桿長度＞80mm,，采用上述工裝將無法借助精密臺鉗的夾緊力固定工件，因此,，根據(jù)年生產(chǎn)量設(shè)計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個定位孔進(jìn)行定位，8個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,，實現(xiàn)多件加工,。采用該工裝后，一次走刀可銑削8個側(cè)面,，刀具移動行程短,，同時輔助裝夾為工件定位基準(zhǔn)，每兩件采用專用壓板夾緊實現(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)計成六方,，三爪自定心卡盤夾緊定位時方便找正,，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,，輔助時間長,，換刀頻繁，影響加工效率,。設(shè)計專用工裝（見圖6）后,，采用8個V形槽作為定位基準(zhǔn)，一個通體定位面作為長度方向定位基準(zhǔn),，每次裝夾8件,，每兩件用一個壓板壓緊,，實現(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)床移動行程長、頻繁裝卸工件輔助時間增加及生產(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