铣削刮板机溜槽槽帮的装夹工装的设计与应用

赵忠刚

（山东能源机械集团，山东 泰安 271411）

0 前言

刮板机溜槽槽帮的加工是一项非常繁琐的事情，既得划加工校正线，又得按线校正并夹紧后加工，严重浪费人力物力。经过多年的公关研究，摸索出了一套较为科学的装夹、加工方法，该方法主要是利用工艺装备装夹定位，省略了划线工序，并且缩短了装夹校正的时间。现以铣削刮板机溜槽铲板槽帮为例介绍如下。

1 铲板槽帮加工要领分析

铲板槽帮结构如图1 所示，溜槽组装时，其B 端带槽凸销装插在另一件槽帮的A 端凹槽中，槽帮两端用哑铃销通过其槽孔联结。同时，由图1.可知，236mm 上、下面与570-1mm 左面、14mm 下平面需要加工，该四个面可以由组合机床的四把刀同时在工件一次装卡、进给过程中铣削完成。根据其用途可知，其W 型槽是用来导向运行的刮板的，W 型中间的纵向加工面到两个槽底的距离为570-1mm；236mm 上平面到哑铃销安装槽孔中心的距离为108mm。为此，铣削槽帮四个平面时，只需以W 型槽底和安装哑铃销的槽孔中心定位后夹紧即可。

图1 铲板槽帮主要加工尺寸示意图

2 装夹铲板槽帮工装的设计理念

通过上述分析可知，装夹工装必须能对其W 型槽两端的槽底可靠定位，并能定位安装哑铃销的槽孔中心，实际过程中，为了更可靠地安装哑铃销，定位A 端的120mm 槽口中心和B 端凸销115mm 处的中心即可，因为这样能在铲板槽帮凸销插入其槽口后，其236mm 上、下平面能分别位于一个平面内，便于溜槽中板的搭接，同时又能保证顺利地安装哑铃销。

由于槽帮是铸造件，其W 型槽底的四个点并不完全在一个平面内，有一个点会处在“虚空”的状态，为此，可以在定位W 型槽底的四个定位点上增设调平螺栓，当哪一个槽底“虚空’时，用调平螺栓顶实W 型槽底即可（如改点的虚空距离偏大，可以对角使用调平螺栓将槽帮W 型槽底进行对称调整、顶实）。

定位A 端的120mm 槽口中心和B 端凸销115mm 处的中心时，由于是毛坯面，其尺寸变化较大，可采用凸锥和凹锥对其进行中心定位（装夹钱必须将飞边、毛刺修磨干净）。由于凸锥和凹锥与槽帮的接触点是一条线或几个点，难以施加较大的紧固压力，在加工过程中工件会发生滑移，因此，还需设置定位后的专门夹紧机构推杆顶丝对工件进行紧固。

由于槽帮的W 型槽面是毛坯面，其变化较大，在定位W 型槽底后无法再对W 型槽侧面进行准确定位，这里采取侧紧螺栓对其W 型侧面进行顶实，防止工件在强力铣削过程中发颤和震动。

在铣削过程中，为防止工件纵向窜动，必须设置一纵向顶丝对工件进行顶实。

综上所述，该装夹工装设计如图2.左、右基座结构及关联零件所示，它完全限制了被加工槽帮的空间六个自由度，即：纵向顶丝限制了其沿X 轴的轴向移动和转动自由度；立向顶丝与定位模板和调平螺栓限制了其沿Y 轴的轴向移动和转动的自由度；定心推杆与侧紧螺栓限制了其沿Z 轴的轴向移动和转动的自由度（参照图1）。

图2 左、右基座结构及关联零件

3 装夹铲板槽帮工装的制做注意事项

根据图2 左、右基座结构及关联零件及其应用要领和图1 铲板槽帮主要加工尺寸示意图，制作注意事项如下：1）工装的定模板突出的两个销壮部位上下方向的厚度为56mm，作为加工57mm 左侧面的对刀基准，其左右面不得与槽帮W 型侧面接触，防止干涉对W 型槽底的定位；2）基座底部的定位台和定心推杆必须在同一平面内，其所在平面至右基座的右侧面距离为107.8mm，作为加工108mm 上平面的对刀基准；3）右基座的压盖处加工一个让刀槽，作为铣削570-1mm 左侧面的让刀空间；4）为便于槽帮的装卸，右基座上面的定位模板设制为滑动式的，当工件需要卸下时，通过松动其上面的紧模螺栓将其抽出即可，当槽帮吊装在定心推杆上后，再将定位模板推进槽帮W 型槽，并紧固紧模螺栓，定位模板与其滑动处的间隙限制在0.05mm，左基座上的定位模板是紧固在左基座上不动的；5）定心推杆在推杆顶丝的作用下可以上下移动，实现对槽帮的联结槽口的定位，定心推杆与基座孔的装配间隙不得大于0.03mm，以提高其定位的准确性；6）定心推杆的凸凹头表面、定位模板的销壮表面、纵向顶丝的丝头端面等必须淬火处理，以提高其使用寿命。

4 装夹铲板槽帮工装的应用及注意事项

图3 铲板槽帮装夹示意图

按照图3.铲板槽帮装夹示意图，首先将两个基座按照槽帮的纵向尺寸吊装、紧固在机床（多面铣削的组合机床）工作台上，并使其定位台在工作台的同一T 型槽中；其次将槽帮吊装在基座上，将右基座的定位模板的销壮处推进槽帮W 型槽中，紧固其紧模螺栓，旋拧两个推杆顶丝使定心推杆推动槽帮向定位模板靠近，使其W 型槽底靠实定位模板，同时定心推杆的凸、凹头实现了对槽帮槽口的定位；如果槽帮的W 型的四个底面有一处未与定位模板靠实，则需旋拧该部位的调平顶丝，靠实槽帮W 槽底即可，如果间隙大于1mm，需同时旋拧该处调平螺栓和其对角处的调平螺栓，使W 型槽底尽量平齐，具有借料的意义；然后旋拧右基座的纵向顶丝使槽帮靠实左基座，再旋拧立向顶丝，实现对槽帮的夹紧，可在立向顶丝上部安置一钢板，防止点接触导致的压紧松动隐患；最后拧紧侧紧螺栓，使槽帮处于可靠的定位状态。

装夹完成后，开始铣削即可。按照进入切削状态刀具的先后次序反序进行校对刀具的吃刀深度，并锁紧各刀具主轴进行对槽帮的铣削。铣削完成后，将工作台开到初始位置，进行对槽帮的拆卸和装夹，装夹完成后直接铣削即可。

注意：对刀时可以将刀开到相应的对刀面上，用塞尺或相当厚度的纸板校验一下间隙即可；定心推杆的外圆面最好用塑料套保护，防止进入灰尘等；卸件时，必须依次松开侧紧螺栓、调平螺栓、纵向顶丝、推杆顶丝、立向顶丝，防止次序不对导致个别零件的使用寿命降低；要定期用煤油清洗滑动部位，并涂润滑油；要及时更换变形螺栓。

5 结束语

该工装设计可靠，便于操作，对操作工的技能要求不高。该工装亦可在龙门铣或单臂刨床上使用，只是236mm 的一个侧面需要二次装卡进行加工，但照样省略了划线工序，其它类型刮板机溜槽槽帮可以参照设制。该工装设计新颖，复杂件装卡、定位、加工中具有实实在在的参考价值。

［1］王健石,主编.机床夹具和辅具速查手册[M].北京：机械工业出版社,2007.

［2］成大先,主编.机械设计手册[M].5 版.北京：化学工业出版社,2010,1.