陸梅玲

（寧夏銀川威力減速機廠，銀川750011）

0 引言

由于某產(chǎn)品的某次設計改型，使得原有的生產(chǎn)投料前期準備的半成品投料備件成為廢品。為了節(jié)約生產(chǎn)材料，要把已投料的報廢改型材料根據(jù)其外形尺寸來大改小而加以再利用，從而讓廢品率大大降低，使得生產(chǎn)成本隨之減少。

對于實心零件來說，比較容易再回收利用，但對于空心零件來說，回收難度較大，主要是由于再加工的后道工序不好控制，多數(shù)不易加工或加工尺寸不合適，因此往往報廢件較多。

1 工藝分析

圖1所示為我公司已改型產(chǎn)品的框板。原圖紙尺寸外形為R179，改型后的外形圓弧為R176，其余尺寸均不變。由于已投入大批量的Q345-A/δ18材質(zhì)的板料，外形尺寸均是火焰切割機直接編程割成，庫存量大，若直接全報廢，則生產(chǎn)上浪費很大，因此，公司要把這批廢庫存料改制成現(xiàn)行的產(chǎn)品零件，使得此產(chǎn)品零件能再次投入生產(chǎn)使用。

圖1

對比前后圖紙來看，從工藝技術上分析，存在以下問題：

1）現(xiàn)根據(jù)改型后的R176來看，其外圓弧加工余量只有3 mm，且還不是半圓，由于板材不是實心，空心部分比較大，且外形比較難控制，因此技術改造比較大；2）如選用銑床設備來實現(xiàn)加工，加工過程還能省時省力些，但本部門因生產(chǎn)設備能力所限，并無此設備，因此這種方案實施不通；而對于本部門來說，只有用于粗加工的普通車床可以考慮，而普通機床由于只適用粗加工，其機床精度所限，3 mm的單邊余量太小，而且所要加工的零件只是近半個的空心圓弧且還是空心，如果直接上車床加工，無法直接完成夾緊及加工。

2 夾具設計與應用

根據(jù)本公司實際加工能力出發(fā)，特設計了工裝夾具來輔助生產(chǎn)加工，也就是設想把2塊近半圓的圓弧加入工裝夾具拼成整圓來加工，這樣車床上裝夾方便，利于實現(xiàn)此工件產(chǎn)品的加工，其設計思路具體如圖2所示，實施步驟如下：

2.1 制作工裝夾具過程

圖2

1）選取同零件厚度相同的板料，取用現(xiàn)場邊角料即可，由于不需要太高的精度，因此上火焰切割機編程割成圖2中序號2所示的長條圓弧實心板的工裝夾具。

2）工裝夾具2下料后至完全冷卻，備用。

2.2 工裝夾具特點

優(yōu)點：1）工裝夾具2所用材料耗材較小，外形簡單，所需材料可以找生產(chǎn)現(xiàn)場廢棄的邊角料用即可，不用考慮工裝夾具制作的材料費。2）工裝夾具2制作簡單，直接利用火焰切割機編程下料即可。3）工裝夾具2可重復多次使用，耐用性強。

缺點：1）工裝夾具由于是火焰切割機直接編程下料，所以受熱變形較大，有可能變形量為1mm左右，此量可看作是允許的自由公差，對工件的后續(xù)車床加工影響不大，因此工裝夾具不影響后續(xù)使用。2）工裝夾具的制作，由于是熱加工，所以后道工序使用時須至完全冷卻，冷卻等待時間較長，因此需提前制作完成才能不影響生產(chǎn)進行。

2.3 夾具的裝配過程

1）根據(jù)零件外形尺寸及現(xiàn)有部分設備加工能力來定，選取CW6163加工。

2）CW6163車床床頭箱主軸套筒卸下原有的三爪卡盤，改上四爪卡盤。

3）圖1中的框板1靠平四爪卡盤平面，利用四爪卡盤的上卡爪3卡住框板1的一部分平端部分，其卡緊程度使框板1裝夾后不掉下來即可；同時四爪卡盤的左卡爪用反爪4卡緊框板1內(nèi)圓弧，備用。

4）在裝配完的一個框板1底端面拼入工裝夾具2左端面，頂緊，備用。

5）工裝夾具2右端面靠平、夾緊另一工件框板1，同時，四爪卡盤的下卡爪3卡緊拼好的工裝夾具2和另一框板1平面部分，再用四爪卡盤的右卡爪反爪4卡緊另一框板1的內(nèi)圓弧，稍微頂緊，備用。

6）在裝好的框板上的底端部分，上工裝夾具2，靠緊其接合部；用卡盤扳子調(diào)整卡盤下卡爪3的松緊，使已裝好的框板1與其頂緊接合的工裝夾具2不掉并能使之實現(xiàn)再調(diào)整即可，接著拼入另一框板1，即新上的框板1按底端外形靠緊工裝夾具2，繼續(xù)調(diào)整松緊程度和整圓的圓度；用卡盤扳子擰緊。

7）裝配完的框板1、工裝夾具2及框板1，使之拼成整圓如圖2所示，檢驗其裝夾的工藝加工過程的可實施性；如以上裝夾不正確，繼續(xù)調(diào)整工件及工裝夾具的裝夾松緊程度和可用性，用卡盤扳子調(diào)整后擰緊，整體裝配需反復找正，鎖緊，直至工藝過程可實施為止，備加工。

2.4 工藝加工過程

1）啟動機床之前，再次用車床用手轉(zhuǎn)動卡盤，探針找正并檢驗找正及工藝可加工過程的正確性，同時檢查拼成的加工件的夾緊程度，確認無誤再定加工。

2）啟動車床，使車床轉(zhuǎn)速調(diào)到慢轉(zhuǎn)速，并以75 r/min的速度車削加工框板1外圓面至尺寸R176×2，即φ352。

3）加工完畢，停止機床運轉(zhuǎn)。用卡盤扳子先松開四爪卡盤的鎖緊部分，使卡盤外卡爪3松開卡緊的一工件及工裝夾具2的一部分，其剩余卡爪卡工件的松緊程度以另一框板1及工裝夾具2不會掉下來為準；放好鎖緊板手，卸下工件，一次實現(xiàn)整體框板外圓弧的加工。

4）其余框板1的加工工藝過程同上即可，工裝卡具2可重復連續(xù)使用，直到所有改型前庫存件全部加工完為止。

3 結(jié)論

此框板1經(jīng)上述加工過程后，使得原有的框板1的精度由原來的Ra50上升至加工后的Ra12.5，不僅使廢品原材料得到利用，更使得零件外型尺寸加工精度大大提高。加工速度快，一次可同時加工兩件，縮短了加工工時，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

此類工件的裝夾通常首件費事費力，需要調(diào)整、找正，后續(xù)加工過程中無需調(diào)整、找正。加工時須采用車床的低轉(zhuǎn)速，否則工件易甩出傷人，對加工及周圍人員造成人身危險。利用這種工藝方法，不僅使批量報廢料重新回收利用，而且提高零部件的精度等級，降低生產(chǎn)成本及工時成本，使批量改制產(chǎn)品避免了原有的火焰切割機下料時因受熱變形造成的外弧尺寸大小有差別的缺陷，從而得到整齊劃一的同一尺寸。

［1］ 聞邦椿.機械設計手冊［M］.5版.北京：機械工業(yè)出版社，2010.