魏焱

摘 要：本文主要介紹鎖體3025016.003 REV-X04的夾具。在機(jī)械大批量的加工中，夾具是不可缺少的裝置。在機(jī)床技術(shù)向高速、高精、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具的設(shè)計和制造技術(shù)也隨著向高精模塊化和組合通用化的經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。在進(jìn)行機(jī)械加工和具體的使用時，還應(yīng)根據(jù)所掌握的夾具的基本原理及實際工作經(jīng)驗，力求把這一工作做得更仔細(xì)、更扎實一些，以便為機(jī)械加工和完工檢驗工作打好基礎(chǔ)，減少失誤和返工，不留隱患。

關(guān)鍵詞：夾具；自由度

1 引言

夾具有很多種，不同的工種，不同的機(jī)床，在夾具的設(shè)計和使用上都有著不同方法。比如車夾具、銑夾具、鉆模、拉夾具、焊接夾具、裝配夾具等。但是，在夾具的設(shè)計和使用上，都有著同樣的原則：

（1）定位準(zhǔn)確可靠，盡量避開分模線，且與設(shè)計基準(zhǔn)和檢驗基準(zhǔn)統(tǒng)一

（2）夾緊力要牢靠

（3）裝卸方便快捷

（4）出屑順暢

（5）銑夾具還要考慮對刀裝置

（6）便于裝夾在機(jī)臺上

（7）足夠的剛性

（8）易損件更換方便

（9）重復(fù)定位的可靠性

（10）經(jīng)濟(jì)實用性強(qiáng)

另外，夾具的形式與批量的大小也有很大的關(guān)系。

2 鎖體夾具設(shè)計

2.1 分析

通觀鎖體3025016.003 REV-X04圖紙可以看出要加工的面有四個。其中B基準(zhǔn)面對面的Φ1.52孔的孔位，相對來說要求不是很高，可以單獨加工。其余三個面必須在一次裝夾完成加工，因為A基準(zhǔn)面上的兩個4-40UNC-2B螺紋孔的位置度，及兩C基準(zhǔn)面上的外形銑削的相似度和2-Φ3.251孔的位置度，兩次裝夾在技術(shù)要求上難以加工，所以要一次裝夾完成所有的加工。

零部件的加工要分成兩部分，粗加工和精加工。在粗加工過后不能急于精加工，因為在粗加工后，就使得金屬變形，因而產(chǎn)生了大量的機(jī)械功，而這些機(jī)械功大部分以熱能的形式散失，仍然有10%的機(jī)械功以位能的形式儲存在金屬內(nèi)部，其表現(xiàn)為大量的金屬原子偏離原來的平衡位置而處于不穩(wěn)定狀態(tài)。因此，在金屬內(nèi)各部分之間就有力的作用，以恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這種在外力消除后仍然保留在金屬內(nèi)部的力就是內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力對于夾具而言是有害的。它可以使夾具變形、開裂和腐蝕性降低，使得夾具降低抗負(fù)載能力。

為了防止夾具變形、開裂和腐蝕性降低，抗負(fù)載能力降低，要進(jìn)行人工或震動時效處理。

在精加工完成，組裝好夾具后，還要進(jìn)行夾具的防銹處理，不能因生銹而影響夾具精度。

2.2 選擇夾具材料

在滿足機(jī)械加工所需剛性的同時，選用夾具材質(zhì)時，盡可能的經(jīng)濟(jì)和易于購買。由鎖體3025016.003 REV-X04的圖紙和毛坯實物（見圖2）可見，要加工的零件，其一重量比較輕，其二要切削的部分也比較少。所以選用了45#鋼。45#鋼屬于中碳鋼，須經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用。45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合力學(xué)性能，既具有較高強(qiáng)度，又具有較好的塑性和韌性。所以45#鋼是做夾具的經(jīng)濟(jì)實用性的材料。

2.3 組成夾具的零部件

底座是用于夾具與四軸連接的部件，用螺絲固定在四軸上。四軸的使用減輕了操作工的勞動力，解決了孔的對稱度和外形的形狀度。

支撐板是夾具的重要部件，與底座和加強(qiáng)筋相連接，用于安裝所加工的零件及擋塊、定位塊、活動塊和壓板。支撐板的寬度不宜過寬，最好與加工好的零件的寬度一致，這樣既有利于觀察，又便于排屑，還可以在支撐板上對刀。

定位塊是螺絲帶動左右活動的，用于零件的定位，控制Y正負(fù)兩個方向的自由度。定位塊可以手動旋轉(zhuǎn)螺絲就能輕松完成裝卸動作，不必使用扳手，所以解決了裝夾工件的慢、煩、累的問題，實現(xiàn)了夾具的高效性。經(jīng)過長期的使用可知，由于定位塊經(jīng)常與加工零件接觸，所以定位塊很容易損壞。所以在加工定位塊時，可以多加工數(shù)個，以備不時之需。

壓板是固定零件的部件。由于要加工的部分較少，銑削力不大，用一個壓板足夠可以承擔(dān)的了加工力了。

2.4 夾具的安裝

它的安裝方法是：將A基準(zhǔn)面與支撐板緊靠，控制Z負(fù)方向的自由度，再將B基準(zhǔn)面與擋塊靠緊，控制其X正向自由度，再Y向前后小幅度移動，與此同時旋動螺絲，帶動定位塊頂2-Ф3.251孔的缺口部分，直到定位塊頂住缺口，零件不得在Y向前后移動，其定位塊是控制Y正負(fù)方向和X負(fù)方向的自由度，最后在A基準(zhǔn)面對面的圓弧上壓壓板，控制Z正方向的自由度。這樣就完成了裝夾（見圖3）。

安裝要點：

1、在安裝前要把鎖體上的A、B兩基準(zhǔn)面修磨平整（毛坯表面有噴砂處理），不得有高低不平的凸點。如果A、B兩基準(zhǔn)面上存在不平整的地方，其一，裝夾不牢靠，會導(dǎo)致滿足不了加工切削力而報廢，其二，因夾具與零件之間存在間隙，而導(dǎo)致加工尺寸達(dá)不到圖紙要求報廢。

2、在安裝時，凡是與零件接觸的面上不得有鐵屑及其他雜物，保證安裝面的清潔。

3、定位塊與所安裝的零件之間的間隙，要控制到恰到好處，這是一安裝難點。也就是，安裝完成時，零件相對定位塊是靜止的。定位塊的螺絲就是控制這一間隙的，如果螺絲沒有旋到位，零件就會在定位塊之間有Y向的移動，就是Y向的自由度沒有控制，則是欠定位，導(dǎo)致所加工的零件不對稱而報廢。如果螺絲旋的太緊，雖然零件相對定位塊是靜止的，但是定位塊會把零件撬起，零件A基準(zhǔn)面與夾具成一定的角度，這屬于裝夾錯誤，也叫過定位。要想解決這一問題，必須要讓操作工熟練這一安裝過程，找安裝手感。

4、到了安裝的最后一步，也就是壓壓板。雖然毛坯的余量不多，要加工的切削力也很小，但是壓緊力也不能過小。同時壓緊力也不能過大，壓緊力過大，會導(dǎo)致壓板螺絲的使用壽命將會縮短，帶來加工成本增加。

總之，看似安裝零件很簡單，經(jīng)過長期的實際加工經(jīng)驗來看，由于安裝不到位而導(dǎo)致工件報廢的數(shù)目，也相當(dāng)大。所以在加工前期要對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，以達(dá)到因裝夾而報廢的數(shù)目降到最低。

3 結(jié) 語

任何夾具都不可能一次性做到十分完美，夾具的改善都是從實際加工中找到不足的地方，進(jìn)行完善。由于能力有限，只找到了不足，無法進(jìn)行完善，還請專業(yè)人士給予指點。

鎖體3025016.003 REV-X04夾具的缺陷：

1、安裝時的定位問題。定位塊螺絲要控制在不松不緊的狀態(tài)，松緊度要恰到好處，這是一個難點。

2、有的因為刀具的損壞而導(dǎo)致報廢，再加上操作人員沒有看到就急于拆下，這樣的報廢也可以返工，以減少率。但是此夾具只能一次性裝夾完成加工，對于需要返工的零件不能進(jìn)行加工。因為此夾具二次裝夾精度完全沒有。這一缺陷是最值得完善的，解決了這一問題，同時也大大解決了公司的成本。

工裝夾具解決了周期性批量生產(chǎn)零件的裝夾問題。本文也只是拋磚引玉，簡單的介紹了鎖體3025016.003 REV-X04的夾具，本夾具還有很多不足的地方，比如零件二次裝夾的定位問題，還有待改善。如何充分發(fā)揮夾具的作用，如何使得夾具更加無懈可擊，我們還有許多內(nèi)容值得去探索，去創(chuàng)新。夾具是一個實踐與理論相結(jié)合的學(xué)科，如何用好夾具發(fā)揮其工效，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)成本，降低工人的勞動力，是我們不斷開拓的方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙 忠.金屬材料及熱處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

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