制作卧式铣床简易工装解决产品装夹定位问题

在机械加工过程中，通过制作适合产品加工的简易工装，不仅很好地解决了产品的装夹定位问题，降低了制作专用工装的费用，还有效地提升了产品的合格率。序言在生产中，不论是数控铣床还是普通立式、卧式铣床，装夹工件时多采用虎钳、分度头等常用辅助工具[1]。众所周知，对于体型越小、形状越复杂的产品利用这些常用辅助工装越不易装夹定位，又因我厂常加工一些单件、小批量的小件产品，如果使用专用工装，则从设计到生产需要投入较大的人力、物力，从而导致产品成本的增加，所以制作出适合产品装夹定位的低成本的简易工装迫在眉睫[2]。02产品分析1）例一：加工产品如图1所示。此产品材质为45钢，调质硬度为265~321HBW，加工前状态如图2所示。卧式铣床需要加工产品左右两端的边和槽，来保证尺寸8mm和15°，9mm和5°（见图1）。图1例一产品图2例一产品加工前状态传统方法为在尺寸16mm上先划线，划出两端角度线及尺寸线，然后操作人员按线找正，用虎钳夹紧16mm两面进行加工。此加工方法缺点：①找正线时，如果稍微有误差，角度就有可能超差。②在加工过程中，在刀具的切削力作用下，产品极有可能产生旋转，从而影响尺寸精度。针对以上加工方法易出现的问题，通过分析产品结构，制作简易工装，如图3所示。图3工装经过分析计算，孔φ5mm到R24mm中心高点O的距离为12.338mm，在该工装上下两端分别铣出15°边和5°槽，利用产品中φ5mm孔和R24mm中心高点O定位，先将该产品装夹到工装上。当加工15°两边时，将工装面F1贴紧虎钳底部的垫铁，利用虎钳将产品和工装夹紧，机床刀杆装上一对外圆和内孔尺寸一致的三面刃铣刀，调整两刀具之间的间距为8mm，然后进行铣削加工，装配示意如图4所示；当加工5°槽时，将工装面F3贴紧虎钳底部的垫铁，利用虎钳将产品和工装夹紧，刀杆安装一件9mm厚的三面刃铣刀，进行铣削加工，装配示意如图5所示。图4加工15°两边时装配示意图5加工5°槽时装配示意利用此工装可以达到一套工装加工两道工序的目的。目前为止，已用该工装生产该产品400余件，不仅省去划线、产品找正的时间，还大幅提高了产品的合格率。2）例二：加工工件如图6所示。此产品材质为45钢，调质硬度为265~302HBW，加工前产品状态如图7所示。该产品需要在卧式铣床进行铣槽工序，以保证尺寸7.5mm和8mm。试制该产品时，加工该产品方法为：将产品竖直放置，用虎钳夹住该产品下端，然后利用6mm厚的锯片铣刀（由于技术准备不充分，加工时没有7.5mm厚的锯片铣刀）进行铣削加工。在加工时发现，由于该加工槽深65mm，属于深槽加工，并且切削力较大，所以产品在加工过程中产生旋转，多次调整切削参数，仍得不到改善，另外产品缩口严重，难以保证槽宽尺寸。图6例二加工工件图7加工前例二产品状态通过分析该产品，制作一对“钳口铁”（见图8），先在该“钳口铁”合适位置钻两个与虎钳联接的螺栓孔和适合该产品定位的定位孔，然后在该“钳口铁”中的一件上安装两个定位销（见图9）。使用时，先将原有虎钳上的“钳口铁”卸下，并将制作的“钳口铁”用螺栓通过两个φ12.5mm的孔固定在虎钳口上，然后将该产品右端两个φ6mm孔插入定位销中，再用该“钳口铁”夹紧该产品。图8钳口铁图9定位销这种装夹方式由于有两个定位销限制左右方向的自由度[3]，所以在加工过程中不易产生产品转动现象。加工使用的刀具为7.5mm厚的锯片铣刀，铣完槽以后，有的有轻微缩口现象，可通过校形得到改善，装夹方式如图10所示。需要强调的是，必须用7.5mm厚的铣刀一次铣削完成，防止在加工过程中产品缩口，造成壁厚不一。图10装夹方式03结束语制作一些类似的简