X62w铣床主轴机械加工工艺编程及钻床夹具设计

何溢雄

【摘 要】在实现机械加工的过程中，为了便于机床定位，对加工精度进行保证，就必须固定零件位置，从而能够使刀具具有参考位置。固定零件装置称为夹具，在铣床加工中由于需要主轴旋转，滑板及工作台运动，导致铣床夹具构成较为复杂。对夹具功能及工件定位、夹紧进行分析，对夹具总体结构进行确定，节约装卸工件时间，以此有效提高加工效率，提高精度。

【关键词】X62w;主轴;加工工艺

中图分类号： TK730.6 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）03-0123-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.051

Machining Process Programming for Spindle of X62w Milling Machine and Design of Drilling Machine Fixture

HE Yi-xiong

（Guangzhou Blue Sky Technical School，Guangzhou Guangdong 510000，China）

【Abstract】In the process of realizing mechanical processing， in order to facilitate the positioning of machine tools and ensure the accuracy of processing， it is necessary to fix the position of parts， so as to enable the tool to have a reference position. Fixed parts device is also called fixture. In milling process， the spindle rotation， sliding plate and worktable movement are needed， which leads to the complexity of the fixture structure of milling machine. Fixture function， workpiece positioning and clamping are analyzed. Fixture overall structure is determined， structure is simplified， workpiece loading and unloading time is saved， so as to effectively improve processing efficiency and accuracy.

【Key words】X62w; Spindle; Processing Technology

在机械结构中，支架类零件使用较为广泛，主要目的就是支撑，并且还能够定位。虽然支架形式和结构都根据不同的支撑功能变化，但是还存在部分共同特点。比如，部分结构较为复杂，具有凸台、圆孔、加强筋、倾斜表面等结构，如果不对其好好的处理，就会对零件自身加工精度造成影响，还会影响机械设备装配精度，使设备使用性能和寿命缩短。所以，合理加工设计能够对加工质量進行保证。那么，本文就对钻床夹具设计进行分析。

1 铣床主轴机械加工工艺

1.1 选择定位基准

因为主轴中间具有通孔加工，不能够使用中心孔成为统一基准，工序使用互为基准。将外圆表面及孔口倒角成为定位基准，对主要表面位置精度进行保证，在对定位基准选择的过程中，要求统一工序基准，尤其是精磨锥孔的时候，将支撑轴径作为定位基准，支撑轴径就是主轴测量基准及装配基准，三种基面相互结合会降低定位误差，以此提高互相位置精度。

在实现车削加工的过程中要首先进行粗加工，车削轴两端面钻出中心孔，然后进行调制处理，之后进行精加工，从而满足图纸需求的技术指标。要想满足图纸需求技术指标，精加工尤为重要。在精磨主轴各个外圆表面的时候，都是通过外侧表面自身实现定位[1]。

1.2 主轴精加工

主轴外圆和锥孔加工的过程中可以使用简单的工装实现，为了对两轴径圆柱度0.002进行保证，可以根据以下方式实现：

利用MS1320E高速外圆磨床;

定位锥面芯轴两端中心孔，两端中心孔同轴度为0.001之内，主轴和锥面芯轴组装，使用螺母拧紧，使主轴及锥面芯轴成为一体，从而保证主轴装卡牢固，避免出现松动的情况。

使用纵向磨削方法磨削轴径，砂轮速度较低，砂轮磨损会过高，降低磨粒削刃锋利的程度。砂轮设置为438mm，工件线速度为6.5m/分，横向进给量为0.004-0.0001。

2 钻床夹具的设计

2.1 夹具的构成

夹具主要作用就是零件定位夹紧，并且其位置也要能够和机床相互连接，实现定位作用，对夹具、机床也具有对刀的作用，对零件加工的精准性进行保证，夹具构成部分主要包括夹具体、夹紧系统、定位元件、对刀、导向元件等。图1为夹具的构成。

定位元件就相当于工件外形区分，也是工件定位的部件，其是根据工件外形区分的，比如V型块、定位销等。其属于夹具末端执行部分，能够进行运动。

夹具体属于夹具主要部分，其为整个夹具基本骨架，不能够装配其他零件工件，一般都是利用铸造方法进行加工，形状属于底座形最为常见的。

2.2 设计方案

在本文设计过程中，第70道工序钻左端面2-18及30孔的专用钻床夹具，工件在夹具中主要是通过60孔及底面作为基准的定位，活动V型块配合，限制了工件六个自由度，工件属于完全定位[2]。图2为夹具的结构。

1.夹具体;2.芯轴;3.圆柱支撑钉;4.钻模板;5.钻套衬套;6.钻套;7.钻套衬套;8.钻套;9.活动V形块;10.导轨;11.螺杆;12.支柱;13.螺母座;14.螺母镶套;15.圆柱定位销。

2.2.1 毛坯的确定

充分考虑零件在进行工作的过程中要承受交变载荷及冲击载荷，所使用45号钢锻造件，从而使材料具有足够韧性及强度，对零件工作精准可靠度及加工精度进行保证。因为零件使用过程中为批量生产的，以零件图纸技术需求，零件具有较高的精度，而且轮廊尺度较低，所以可以使用模锻成型，对零件尺寸需求进行保证。

2.2.2 选择基面

在确定毛坯和制造方式以后，设计工艺规程的第一步就是对基面进行确定，定位基面实现工序定位基准进行确定，选择基面是否合理能够使零件加工精度及生产效率的提高具有影响，还能够降低零件报废率，使生产的过程顺利的开展。

对轴类零件来说，大部分都是将外圆成为粗基准，以零件图纸技术需求，使用124外圆表面走位粗基准，使零件加工需求得到满足。

2.3 定位和夹紧

工件定位元件包括活动V型块、定位芯轴、圆柱支撑钉，其中的三个圆柱支撑钉限制工件X向移动自由度及Y、Z向旋转自由度，定位芯轴对工件Y和Z向的移动自由度造成了限制，V型块对工件X向旋转自由度造成了限制。夹具夹紧机构属于螺旋夹紧机构，转动把手能够使螺杆在螺母中前进后退，螺杆带动活动V行块前进并且后退，以此使工件夹紧及松开，夹紧机构螺母使用镶块的方式，在螺母镶块因为磨损等原因失去精度的时候能够直接更换螺母镶块，从而不仅方便，还能够节约材料。

2.4 设计要点

2.4.1 定向键的设计

定向键属于夹具定位键，在夹具底面纵向槽中安装，一般都是安装两个，在同个直线中安装，其距离越远，那么导向的精度程度就会越高，使用螺钉在夹具体中紧固，定向键利用和铣床工作台中的形槽相互配合，从而对夹具在机床中的正确位置进行确定。另外，还能够承受部分切削扭矩，降低夹紧螺栓负荷，提高夹具的稳定性，所以平面夹具和专用钻镗床夹具也可以使用。

2.4.2 對刀装置的设计

对刀装置通过对刀块及塞尺构成，其主要作用就是对夹具及刀具相对位置进行确定，对刀装置结构方式和加工表面形状相似。对刀块一般在螺钉及销钉在夹具体中紧固，此位置设计方便塞尺对刀的使用，对工件装卸并没有影响。在进行对刀的过程中，在刀具和对刀块之间要添加塞尺，主要目的就是避免刀具和对刀块直接接触，对刀刃造成损伤。

另外，车床夹具大部分都是在悬臂的状态下工作的，为了对加工过程中的稳定性进行保证，夹具的结构应力要能够简单紧凑，安全轻便，悬伸长度要小，从而使重心设计与主轴承接近[3]。

3 结束语

此夹具是在铣床上安装的夹具，其总体结构并不复杂，定位精度较高，对操作者来说其拆卸简单方便，具有良好的定位和夹紧功能，要想解决铣床在实现加工过程中无法保证工件不对称的问题，在实现夹具设计过程中要选择结构方案，使用哪种结构合理，更加有效和简单方便，都要仔细的进行分析，利用设计手册中的方案实现设计，从而实现其先进功能。

【参考文献】

[1]朱敏红，刘峻，陈田彬.无油压缩机进气端盖零件的钻夹具设计[J].轻工科技，2017（2）：62-63.

[2]孙淑婷.基于SolidWorks的钻床夹具典型零部件库的开发[J].机械工程与自动化，2016（6）：87-88.

[3]尚伟，张巨香，申小平.机油泵转子轴上销孔的钻床夹具设计[J].粉末冶金工业，2016，26（6）：67-70.