胡玉江

（大慶石化建設(shè)公司，電氣一分公司，黑龍江 大慶 163714）

0 引言

在車床上，夾具是在車削加工中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將工件牢固、可靠地夾緊定位，以能夠順利地完成切削加工的工藝裝備。夾具的主要作用是保證工件有一個(gè)牢固可靠的加工位置，提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大車床的加工范圍，保證加工質(zhì)量。本文討論了車床加工盲法蘭夾具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。常用的車床夾具可分為專用車床夾具、通用車床夾具、組合車床夾具和頂尖等。

以往用車床加工不規(guī)則盲法蘭外圓表面，首先需要在車床上加工出一個(gè)定位基準(zhǔn)面，然后以這個(gè)面為基準(zhǔn)，加工其余的表面。采用這樣的加工方法一般需要對(duì)工件進(jìn)行兩次以上裝卡才能完成對(duì)外圓表面的加工，加工速度比較慢，精度低，加工效率不高。為解決這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)專用工件裝卡工具，改進(jìn)了原有加工工藝，在車床上加工不規(guī)則盲法蘭外圓表面時(shí)，為能夠快速安裝卡緊工件，尤其是對(duì)較薄的鋼板外圓表面加工，針對(duì)薄板工件外圓加工特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出由多刃爪頂尖和車床頂針配合裝卡工具，加工不規(guī)則盲法蘭外圓表面時(shí)效果比較理想，而且速度快，效率高。

1 設(shè)計(jì)原則

車床夾具設(shè)計(jì)原則：應(yīng)有足夠的剛性，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸精度高、重量輕、體積小，夾具體的主要表面應(yīng)有足夠的精度和表面光潔度，特別是位置精度，具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和實(shí)用性，便于制造和裝配，裝卸方便，使用安全，易于清除鐵屑，在車床上安裝要正確、穩(wěn)定、可靠，保證加工精度。定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置，必須保證工件被加工表面和主軸軸線重合，夾緊裝置應(yīng)有足夠的夾緊力。車床夾具的回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線要有盡可能高的同軸度，夾具應(yīng)設(shè)置平行塊，保證基本平衡。夾具結(jié)構(gòu)緊湊、輕便、懸伸長(zhǎng)度短。夾具上各元件的布置不大于夾具體的直徑。保證與工件定位基面相配合的定位表面對(duì)回轉(zhuǎn)軸線的同軸度、定位表面與軸向定位臺(tái)肩的垂直度、定位表面對(duì)夾具安裝基面的平行度或垂直度，以及定位表面的直線度和平面度，各定位表面的垂直度或平行度。

2 夾具的設(shè)計(jì)

車削盲法蘭外圓多刃爪頂尖的設(shè)計(jì)、制作工藝及使用效果：加工制作多刃爪頂尖本體材料選用一段廢舊的桿連接頭，其材料為優(yōu)質(zhì)合金鋼，硬度、強(qiáng)度及耐磨性都非常好。先把鉆桿部分加工成90 mm 長(zhǎng)，夾住本體一端后，將另一端外徑車小5 mm，加工出臺(tái)階便于定位，然后夾住車削過(guò)的部位（尾部）后，將另一端面車平，斷面內(nèi)倒角40°角，使本體加工成厚0.5 mm 的一條刃，再在銑床上用分度頭夾住尾部，用φ30 銑刀銑出35 mm 深槽后，分別轉(zhuǎn)過(guò)60°銑出其它5 個(gè)槽，再銑出3 個(gè)尖、3 個(gè)刃。車削盲法蘭外圓多刃爪結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

該裝卡工具主要由車床卡盤(pán)、多刃爪頂尖、工件、頂尖組合而成。多刃爪頂尖頭部的本體上分布多個(gè)爪，其中均勻分布3 個(gè)周向刃爪、3 個(gè)徑向刃爪，末端為卡盤(pán)裝卡面。加工制作多刃爪頂尖本體選用的材料為廢舊的鉆桿連接頭部分，材質(zhì)為E 級(jí)合金鋼，其強(qiáng)度和硬度顯著提高。在使用時(shí)，首先將需要加工的盲法蘭鉆一頂針孔，將該工具的尾部固定到車床卡盤(pán)上，然后再將盲法蘭放到裝卡工具與車床頂針中間，將工件定位后再夾緊工件，就可以進(jìn)刀切削工件。如圖2 所示。

圖1 車削6 刃爪頂尖結(jié)構(gòu)圖

圖2 車削多刃爪頂尖安裝示意圖

3 應(yīng)用效果

制作完成后，對(duì)本體進(jìn)行熱處理淬火，使其更加完善。使用時(shí)將本體尾部用車床卡盤(pán)夾緊，用尾座活頂尖對(duì)正工件中心，使工件靠緊多刃爪頂尖，就可車削加工，該工裝關(guān)鍵是利用多刃爪頂尖和尾座活頂尖組成的定位體，多點(diǎn)面結(jié)合，定位牢固可靠，效果非常理想。過(guò)去加工盲法蘭外徑一次切削進(jìn)給量不大于2 mm，走刀量為0.1 mm/r，經(jīng)常造成悶車現(xiàn)象，將刀具損壞。改進(jìn)后，切削一次進(jìn)給量可達(dá)6 mm 以上，走刀量也可提高到0.4 mm/r，工作效率大幅提高。

該項(xiàng)目的技術(shù)關(guān)鍵是利用工具多刃爪和車床頂尖組成的定位體，多點(diǎn)面結(jié)合，定位牢固可靠，安裝工件時(shí)不受毛坯外圓限制，提高了安裝時(shí)效。多刃爪與工件接觸部分產(chǎn)生摩擦力遠(yuǎn)大于切削工件時(shí)產(chǎn)生的切削力，使工件定位夾緊牢固，加工盲法蘭效率明顯提高。

該成果也適用于電氣設(shè)備檢維修、零部件加工等方面的工作。