机床夹具制造中组合加工法的应用

2019-06-22梅鸿沿

时代农机 2019年4期

梅鸿沿

（广州卫富科技开发有限公司，广东广州510335）

目前我国的机床夹具生产企业采用的是装配调整法，该种方法是通过对夹具的零件进行打磨和调整，使零件完全符合夹具的生产要求，来确定精确的零件尺寸和位置。该种方法需要对零件进行初始的设计和制造，并组装后才能调整或修磨某个零件。而组合加工工艺对夹具的制造要求高，对位置有精度要求导向，对结构或定位结构有设计特征要求，组合加工工艺方法在制造夹具中，讲究有序组合加工法安排主要在夹具组装后机进行，该方法以夹具为整体进行加工，能够避免各元件之间重复加工，减少元件累积误差，提高夹具制造的精确度。文章主要基于夹具制造实例进行论述，探究组合加工法在夹具制造中的应用。

1 组合加工法的应用

夹具在机床中起到切削加工的作用，是发挥机床切削优势的重要工艺装备，夹具在机床中能保证机械零件复合机械对大小尺寸和位置的精确度。夹具在机械零件的设计精度关系着机床的各个零件的契合度。

机床的夹具设计制造是一个长期的过程，从过去的夹具生产制造的实践来看，装配法很难满足夹具装配图的零件尺寸要求，形位公差存在较大的错误。为此，组合加工法应运而生，解决了夹具制造零件的精度的问题，是夹具生产制造的特殊工艺方法。

钻某一型号柴油机的机床夹具的制造有着以下要求。调速轴径向孔固定式钻模夹具设计精度有三项主要设计要求。其一是钻套中心与定位芯轴产生的轴面的轴向右端尺寸。其二是钻套中心轴线与夹具体底面产生夹面的垂直度。其三，钻套中心轴线与定位芯轴产生的对称位置的对称精度。这三项精度的设计要求与钻模板上息息相关，关系到钻套底孔位置精度。传统利用装配调整法首先是对元件进行单项的要求调整，不能整合夹具的综合要求，该方法下的精度准确性受到测量水平和制造水平因素影响。其次，测量基准的精度不准确，后期需要打磨的过程较长，存在局限性，要同时调整并满足夹具制造的三项精度，只有采用组合加工法来满足夹具设计要求。

图1

首先，确定钻模板夹具组合前期准备。前期需要对钻套底孔进行扩大和加粗，尺寸加粗同时留底孔在钻套。其次，对预留的钻套底孔进行形位公差的控制。接着进行夹具的组装，在此过程中要视夹具物为整体进行组装。再次，钻套底孔的精镗要嵌入。整个组合加工过程要坚持有序性，其一，夹具的本体需要嵌入定位芯轴和轴向线；其二，夹具的位置要与坐标镗床向垂直，及时调节夹具位置使之符合要求：方向一致的要求，定位芯轴与坐标镗床保持垂直的纵向方向；校验夹具体是否与工作台面紧密，保持密封性，确定定位芯轴位置；坐标镗床主轴的加工位置要在夹具的横纵坐标上进行；六角螺钉紧固在已经打好的钻铰圆柱销孔内，于夹具体上需要于固定钻模板位置来确定圆柱销打的位置；钻套底孔精镗的加工必要时增加对走刀的次数，减少走刀的误差。

2 组合加工法的优点

实践验证了组合加工法在机床夹具中的应用，该办法能更大程度地保证夹具制造精度，也是最简便有效的办法。尤其应用在多孔钻夹具制造中，有着高精度的制造效果。

翻转式钻夹具结构突出了翻转的特点，在立体的视图可看出对夹具元件的几何尺寸要求较高，尤其是翻转部分的位置精度确认，需要组合加工的方法避免过度的调整和打磨。具体来说，需要将支座在轴面进行加工，同时对回转体和支座进行组装，接着将支承板与回转轴固定，并对回转轴中心轴线进行稳定，保持轴线平行于支承板的工作面。其次，回转体翻转至平面能找平的位置，利用百分表找平并保证其与水平面平行。接着紧固侧镗头精镗孔，立镗头和精镗钻模板要在坐标镗床保持高度的尺寸精度，往两个钻套底孔插入定位插销，才能突出立镗头的位置，这种做法能够满足了定位支承面垂直于钻套中心轴线。另外，利用坐标镗床的辅助基准面来确保机床头上的侧镗头的加工位置，使用组合加工法来提高坐标镗床的精度，进而确保夹具所的位置精度。此外，钻套轴线与夹具采用组合加工工艺增加垂直和平行的准确率，安装基准面常用到的导管或钻镗类夹具是非常有必要的。

导向套底孔的制造过程采用组合加工技术。首先，对元件进行尺寸和位置的定位，定位后将定位元件套在夹具上的准确位置上，钻套中心轴线要对准定位元件，并提高定位销的位置，进行组装加工按照先组装调整后加工夹具元件的设计思路，容易获得夹具精度。其次，夹具体组装时控制两定位销的位置，预留安装孔，将制造半成品钻模板进行后工序加工，将模板和安装孔相嵌，后工序钻镗是才应用到钻套底孔。接着，固定工作台面走向一致的底面，夹具调整并放置在底面，便于坐标镗床工作台的稳定。然后，加工两定位销，将找位置，在正镗床主轴坐标处安装好钻孔模板，安装孔内用圆柱销打入，内六角螺钉套牢钻铰圆柱销孔，使钻模板的最后定位紧固于夹具体上。定位销安装底孔和钻套安装底孔构成了钻套底孔的两部分，夹具定位元件的安装加工需要与导向元件进行精准度的匹配，控制夹具一次安装中加工位置。

由此看出，应用组合加工法首先是将夹具和元件促成一个整体，各个零件的位置和尺寸有着精度要求。夹具的导向结构来和定位结构是组合加工的关键，重点关注夹具的加工顺序，避免重复加工减少各元件之间的累积误差，才有助于提高夹具制造精度。在应用组合加工法时，明确该工艺技术的顺序特点，熟悉应用的夹具结构设计、尺寸和形位等制造参数指标，突破技术制约，这才是有效应用组合加工法的的技巧。可见组合加工法对提高夹具的精准度的应用价值。因此，该组合加工法也推广应用在车夹具和磨夹具的制造过程中，该方法不仅在机床夹具有着巨大的作用，还能在车床、磨床夹具上精确元件和基准面的精度和位置。