線切割多功能圓柱夾具

1、廣東省工人技師職務(wù)申請?jiān)u審論文論文題目線切割圓柱對稱孔加工夾具姓 名：張 鑫單位：肇慶市高級技工學(xué)校原技術(shù)工種名稱：工具鉗工申報(bào)時(shí)間： 2011 年11月廣東省勞動和社會保障廳摘要 : : 設(shè)計(jì)了一種線切割加工孔快速分中夾具。介紹了它的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。其特點(diǎn)是具有靈活性、，以及良好的經(jīng)濟(jì)性，因此在機(jī)械加工行業(yè)中具有比較廣泛的用途。關(guān)鍵詞： 線切割夾具；機(jī)械加工；夾具設(shè)計(jì)線切割圓柱對稱孔加工夾具肇慶市高級技工學(xué)校張鑫數(shù)控電火花線切割在機(jī)械加工中應(yīng)用非常廣泛， 切割正常切割時(shí)，電極絲與 工件之間是非接觸狀態(tài)，不存在切削力，因此，線切割加工時(shí)工件的裝夾一般只 需考慮工件的定位。線切割加工可以精確

2、的加工簡單或復(fù)雜的工件外， 還能很好 的節(jié)省材料，但如果遇到加工鏈刀桿圓柱形工件上方孔問題時(shí)，往往遇到的問題就是如何快速分中定位使方孔與線軸對稱？為了能有效的解決這個(gè)問題，就需要一個(gè)專用快速分中的夾具，用此夾具再圓桿形工件進(jìn)行加工時(shí)，能有效地減少工 件的裝夾和定位時(shí)間，提高了加工效率。并且能保證所切割的方孔與刀桿軸線的 對稱，提高了加工精度。以下分析此夾具供大家參考一加工工藝問題：切割出方孔圖1 （注：圖形都是由UG軟件繪制截圖）用數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工車床用的鏈刀桿或其他圓形工件上的方孔時(shí) （如圖1所示），要保證方孔與圓桿軸線的對稱，裝夾和找正時(shí)會存在以下幾個(gè) 問題1線切割在找正時(shí)存在不便

3、。要加工的部位在工件的軸線上，先前打的穿絲 孔對稱度精度往往不是太高，用來作為機(jī)床進(jìn)行自動分中的工藝孔不能保證加工 精度。2部分刀桿是以前用過的，已經(jīng)加工有方刀孔，只是使用后擠壞，要將方孔 重新切割加大一些，故不能用原來的方孔分中，給加工帶來了難度。3在工件的外徑尺寸不一樣時(shí)（這種情況往往較多），每加工一件就要對刀 一次，而且要花時(shí)間在打表測量平衡度，非?；ㄙM(fèi)時(shí)間，造成加工效率低。綜上所述，在實(shí)際加工過程中有必要設(shè)計(jì)和制作一個(gè)簡單的夾具，能使不同 直徑的刀桿或圓桿在切割方孔時(shí)，方便地實(shí)現(xiàn)分中和找平行，保證加工的對稱度 精度，而且夾具力求結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，有一定的通用性，可供長期使用。二加工工

4、藝分析這些鏈刀桿和圓形工件，首先是如何能準(zhǔn)確地進(jìn)行分中。我們知道現(xiàn)在的數(shù) 控線切割機(jī)床都有內(nèi)孔自動分中功能， 加工時(shí)應(yīng)盡量利用此功能，提高對刀速度 和保證加工的對稱度精度。一般情況下，在切割鏈刀桿或圓桿形工件上的方孔時(shí)， 我們可以在需要加工的部位先鉆一個(gè)穿絲孔（如圖 2所示），利用此工藝孔進(jìn)行 自動分中，此孔與刀桿軸線的對稱度和垂直度的精度最終決定了所加工方孔的位 置精度，這樣鉆工藝孔時(shí)一定要準(zhǔn)確，而在類似刀桿一類的圓形工件上鉆孔， 精 度不好保證，鉗工用臺鉆加工的誤差一般會在 0.1mm以上，顯然保證不了最終 的精度要求，這種方法效果不太好。還有一些刀桿已經(jīng)使用過，已經(jīng)加工有方孔， 只是在使

5、用一段時(shí)間以后，方孔磨損和擠壓變形，本身已經(jīng)喪失了精度，要重新 切割加大一些，不能作為自動分中的工藝孔，也沒有辦法再另外鉆一個(gè)工藝孔。圖2對于這類問題，實(shí)際在應(yīng)用時(shí)更多的是在工件裝夾好后， 穿好鑰絲，在刀桿 外圓兩邊試碰，計(jì)下讀數(shù)，再計(jì)算出中間值。這樣分中雖然精度有一定的保證， 但是速度比較慢。另外，為防止方孔與刀桿的歪斜，還要通過打表調(diào)整刀桿軸線 與機(jī)床導(dǎo)軌平行。而且每加工一個(gè)工件都要從新對正一次， 費(fèi)時(shí)費(fèi)力，機(jī)床的自 動分中功能也沒用上。如果工匠數(shù)量較大時(shí)，加工效率又顯得非常低，操作也從 容易出錯(cuò)。三問題處理那么如何解決此類問題，以便我們在加工過程中能夠盡可能地提高效率， 本 人構(gòu)思設(shè)計(jì)了

6、一個(gè)夾具，能實(shí)現(xiàn)以下功能：1夾具在機(jī)床上找正（包括確定中心和找平行）并固定好后，能利用線切割 機(jī)床的自動分中功能進(jìn)行快速分中。2對于不同直徑的工件，都要能夠自動確定工件中心，不必再次找正。因此考慮使用v形塊，只要找正v形塊的中心平面后，不同直徑的圓形 工件在v形塊上定位后，都能保證工件的中心平面與 v形塊中心的一致。另 外為了利用線切割機(jī)床的內(nèi)徑自動分中功能， 在v形塊的兩側(cè)各安裝一塊擋 鐵，相當(dāng)于構(gòu)成內(nèi)孔，便于機(jī)床自動分中。整體結(jié)構(gòu)如圖3所示:因?yàn)椴皇菍ぜ苯臃种?，夾具的綜合誤差對最終所切割的方孔與工件 軸線的對稱度精度都有影響。夾具的綜合誤差包括：V形塊底面的形狀和位 置誤差、兩側(cè)面和V

7、形面的形狀誤差、兩側(cè)面與 V形面的對稱度誤差、擋 鐵內(nèi)表面的形狀誤差。必需考慮這些誤差的影響，夾具制作時(shí)應(yīng)盡可能提高 加工精度，減少誤差。另外工件本身的形狀誤差對加工精度也有影響。V形塊兩邊的擋鐵是為了使機(jī)床能自動分中，其內(nèi)側(cè)面的平面度精度要求較高，可以磨削加工，其他表面則無需精加工（如圖 4所示）.V形塊兩側(cè)面的中心與 V形面的中心的對稱度誤差較難控制，制作時(shí)一 般銃削不能保證精度，可以直接用線切割加工，誤差一般不大于0.02mm,表面較粗糙可圖用油石適當(dāng)修磨。也可以采用數(shù)控銃加工。如果要求較高， 可以采用正弦規(guī)檢測，再用平面磨床修正或研磨，進(jìn)一步提高平面度和有關(guān) 的位置精度。V形塊的長度可

8、大些，40-50mm（左右即可，因?yàn)槎ㄎ幻嬖酱?，則定位 精度越高，太大也沒必要。底面的適當(dāng)位置可加工一些容屑槽。 V形塊一側(cè) 要切去一部分，10mm左右，用于其在機(jī)床上用壓板壓緊裝夾，邊緣最好倒 角，應(yīng)適當(dāng)大些，23mm左右，可防止壓板單邊壓緊時(shí)壓到邊緣而造成傾 斜（具體結(jié)構(gòu)和參考尺寸如圖5所示）。同時(shí)在裝夾時(shí)壓板也不要壓得太緊。V形塊的深度根據(jù)所加工工件的直徑確定，止匕處為 20mm,角度為90度 可用于直徑5-55mm圓桿形工件的裝夾。若工件直徑較大，可用 120度的 V形塊或加大v形面的深度。另外工件在裝夾時(shí)，切割方孔的加工部位盡可 能離夾具近些，這樣可將工件本身的形狀誤差對加工精度的影

9、響降低到最 小。四效果總結(jié)此夾具在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中極大地提高了裝夾速度，節(jié)約了加工時(shí)間，提 高了生產(chǎn)效率，同時(shí)加工精度也有了保證。與不使用夾具對（比對于一個(gè)操 作較熟練的工人，操作順利時(shí)）不使用夾具：通過工件的外徑分中，每加工一個(gè)工件在裝夾時(shí)，都要打 表找平行，穿絲兩次，到開始加工時(shí)平均裝夾時(shí)間 30分鐘左右，加工精度 取決于操作工的技術(shù)水平，質(zhì)量不穩(wěn)定。使用夾具：夾具固定并找正后，工件無需再次找正，每加工一個(gè)工件只 要穿絲一次，裝夾一個(gè)工件平均用時(shí) 10分鐘左右，加工精度取決于夾具， 在工藝條件穩(wěn)定的情況下，質(zhì)量穩(wěn)定性有保證。其他用途：此夾具還可以用在圓柱形工件端部割槽、切斷等，能方便地保證槽的對 稱，斷面與軸線垂直，裝夾定位方便快捷。五結(jié)束語通過上述分析可知，采用 v 形塊組合夾具在圓柱加工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性方面具有明顯優(yōu)勢。這種夾具的定位可靠，可以實(shí)現(xiàn)自動化操作。它既可以用在單件加工上， 也可以用在批量生產(chǎn)上。由于采用了模塊結(jié)構(gòu)，可以在現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上更換有關(guān)模塊，這樣它的應(yīng)用范圍就