摘 要 “本體”為船舶產(chǎn)品上的常用零件。由于形狀特殊，“本體”通常的加工方法是在鏜床上采用鏜削的方式加工，加工效率較低。本文設(shè)計(jì)了車削加工“本體”的專用夾具，將該產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到車床上進(jìn)行加工，解決了該類零件加工制造的難題。

關(guān)鍵詞 “本體”；專用夾具；車削

中圖分類號(hào)：TG751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0188-02

“本體”（見圖1）應(yīng)該是由鏜床加工完成的零件，由于鏜床切削速度慢，鏜削螺紋時(shí)，精度難以保證等原因，難以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。為此筆者通過(guò)在車床上設(shè)計(jì)實(shí)用的夾具順利解決了“本體”無(wú)法在車床上直接裝夾的難題，完成了“本體”的施工任務(wù)，產(chǎn)品質(zhì)量要求得到了實(shí)現(xiàn)。

圖1 “本體”零件圖

1 零件的機(jī)械加工難點(diǎn)分析

1.1 材料難于加工

船用產(chǎn)品上的液壓管件上的連接部件，需要具有防腐蝕的能力，“本體”所選用的材料為1Cr17Ni2的不銹鋼，屬奧氏體不銹鋼，這種鋼材的機(jī)加工切削性能很差，對(duì)加工硬化非常敏感，該材料的塑性好、韌性高，切削時(shí)易粘刀，又易加工硬化，刀具非常易磨損，機(jī)加工難度大，難以保證機(jī)加工后的表面粗糙度。

1.2 “本體”的外形特殊難于裝夾

車削加工時(shí)工件旋轉(zhuǎn)，刀具不動(dòng)，可以獲得較高的切削速度，硬質(zhì)合金刀具（特別是選用機(jī)夾刀具）能夠有效地克服1Cr17Ni2材料在機(jī)加工時(shí)產(chǎn)生的冷作硬化現(xiàn)象。車削加工各種螺紋的質(zhì)量好，車床加工螺紋時(shí)掛輪調(diào)整非常方便，也便于對(duì)刀和用環(huán)規(guī)等量具檢驗(yàn)螺紋加工后的質(zhì)量，更主要的是鉆深孔時(shí)，速度質(zhì)量都有所提高。但是由于“本體”的前端兩個(gè)通口夾角是80°，與另一個(gè)通口的夾角是140°，用四爪卡爪直接裝夾時(shí)，夾持前兩個(gè)通口時(shí)能加工下端的通口，但當(dāng)下端通口加工完成后，直接用四爪卡盤裝夾工件卻無(wú)法使上端其中的一個(gè)三通口處于車床卡盤中心并且與卡盤垂直的位置。因此，當(dāng)采用車床加工該零件時(shí)，存在著不能直接裝夾的問(wèn)題。

2 設(shè)計(jì)車床夾持“本體”的專用夾具

首先對(duì)其下端的這一個(gè)通口，認(rèn)定可以用車床直接加工，其方法是，用四爪卡盤夾住毛坯的上端（該毛坯采用的是自由鍛方法鍛造成品的，是一個(gè)260×100×60的長(zhǎng)方體），然后車削下端各部尺寸成品，而上面這兩個(gè)通口如何在車床上進(jìn)行裝夾就是本次設(shè)計(jì)專用夾具要解決的問(wèn)題。車床加工要具備的條件是零件的軸心必須與車床主軸（卡盤）中心重合，其外圓和內(nèi)孔才能被車床加工成品，這是此次夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

1）選擇定位基準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)“本體”零件形狀的分析，該三通有三個(gè)圓心在同一平面上，而且剛才已經(jīng)談到“本體”下端的一個(gè)通口可以不用夾具直接在車床上加工，可以利用這一點(diǎn)，此外在加工下端通口時(shí)，只需要把M39×2的內(nèi)螺紋和端面加工質(zhì)量提高上去，確保M39×2的內(nèi)螺紋的螺紋精度并且和端面垂直，就可以利用其作為夾具的定位基準(zhǔn)，再利用夾具來(lái)解決另外兩個(gè)通口的裝夾問(wèn)題。

2）提出設(shè)計(jì)車削加工“本體”的基本思路。用車床卡盤無(wú)法直接裝夾“本體”進(jìn)行車削加工，如果把“本體”固定在一個(gè)夾具上，然后再用車床的四爪卡盤夾持這個(gè)夾頭，就能完成加工任務(wù)。為此，可用一個(gè)彎板型式的夾具，將“本體”固定在彎板上，然后將彎板裝夾在C630車床的四爪卡盤上，在適當(dāng)調(diào)整卡盤位置，即能解決“本體”的裝夾問(wèn)題。

3）夾具設(shè)計(jì)方法。將“本體”上端的兩個(gè)通口靠在彎板側(cè)邊上，使其一個(gè)通口與底邊垂直，而且基本上處于彎板的中心位置，然后將其下端的通口位置向彎板底邊引線，至合適位置，參照此位置，將線過(guò)度到彎板內(nèi)側(cè)，在底板上劃一條40°的線，貼著側(cè)邊從底加工面的上面和下面各加工出φ55 mm的同心孔，中間壁厚留25 mm，并加工出φ300+0.01的孔，加工這些孔的作用，是在彎板底部準(zhǔn)備安裝定位銷軸，用于聯(lián)接“本體”的下端面，達(dá)到固定“本體”的目的。

定位銷軸的設(shè)計(jì)與制作：定位銷軸的作用是聯(lián)接和固定“本體”的下端通口，另外還必須使定位銷軸能準(zhǔn)確牢固地固定在彎板上，因此定位銷軸的上端車制了M39×2的外螺紋，螺紋后的端面與M39×2螺紋垂直。銷軸的φ30的軸頸的尺寸公差φ300-0.01，與彎板的孔的尺寸基本相同，用來(lái)保證“本體”與彎板的定位精度，定位銷軸的下端加工成M36×2的螺紋，用螺母和彈簧墊片加以固定。

設(shè)計(jì)鎖緊裝置：“本體”用固定銷軸裝夾在彎板上后，由于該處是螺紋聯(lián)結(jié)，可以旋轉(zhuǎn)，沒(méi)有完全控制“本體”的自由度。為此，可在彎板的另一側(cè)設(shè)計(jì)鎖緊裝置。鎖緊裝置由壓板、雙頭螺柱、螺母、彈簧墊片組成，螺栓采用M14的雙頭螺柱。鎖緊裝置制作完成后，車削“Y”型三通的專用夾具就基本上制作完成。

4）夾具使用方法。將“本體”的下端通口與定位銷軸聯(lián)結(jié)在一起，靠實(shí)后，將定位銷軸把緊在彎板上，這時(shí)上部的兩個(gè)通口，一個(gè)與彎板的底板垂直，另一個(gè)通口可以用鎖緊裝置夾緊。當(dāng)鎖緊裝置鎖緊后，“本體”本體就被固定在專用夾具上，這時(shí)把專用夾具裝夾在車床的四爪卡盤上，就可以對(duì)“本體”進(jìn)行加工。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)通口加工完后，按照上述辦法把另一個(gè)通口移至這個(gè)方向，就能完成“本體”的加工。

3 結(jié)論

通過(guò)設(shè)計(jì)車削加工“本體”的專用夾具，使“本體”由鏜削加工轉(zhuǎn)變?yōu)檐囅骷庸?，克服了鏜削加工時(shí)存在的效率低、質(zhì)量差的難題。加工后“本體”的尺寸數(shù)據(jù)、表面粗糙度及技術(shù)參數(shù)符合圖紙的要求，應(yīng)用專用夾具比鏜床加工“本體”提高了生產(chǎn)效率近5倍以上，解決了加工難題。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳心昭.機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

作者簡(jiǎn)介

于濤（1980-），男，遼寧葫蘆島人，渤海船舶職業(yè)學(xué)院教師，助理實(shí)驗(yàn)師，主要從事數(shù)控編程和數(shù)控加工工藝領(lǐng)域的

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