1、廣東省工人技師職務申請評審論文論文題目線切割圓柱對稱孔加工夾具姓 名：張 鑫單位：肇慶市高級技工學校原技術工種名稱：工具鉗工申報時間： 2011 年11月廣東省勞動和社會保障廳摘要 : : 設計了一種線切割加工孔快速分中夾具。介紹了它的工作原理及結構特點。其特點是具有靈活性、，以及良好的經濟性，因此在機械加工行業中具有比較廣泛的用途。關鍵詞： 線切割夾具；機械加工；夾具設計線切割圓柱對稱孔加工夾具肇慶市高級技工學校張鑫數控電火花線切割在機械加工中應用非常廣泛， 切割正常切割時，電極絲與 工件之間是非接觸狀態，不存在切削力，因此，線切割加工時工件的裝夾一般只 需考慮工件的定位。線切割加工可以精確

2、的加工簡單或復雜的工件外， 還能很好 的節省材料，但如果遇到加工鏈刀桿圓柱形工件上方孔問題時，往往遇到的問題就是如何快速分中定位使方孔與線軸對稱？為了能有效的解決這個問題，就需要一個專用快速分中的夾具，用此夾具再圓桿形工件進行加工時，能有效地減少工 件的裝夾和定位時間，提高了加工效率。并且能保證所切割的方孔與刀桿軸線的 對稱，提高了加工精度。以下分析此夾具供大家參考一加工工藝問題：切割出方孔圖1 （注：圖形都是由UG軟件繪制截圖）用數控電火花線切割機床加工車床用的鏈刀桿或其他圓形工件上的方孔時 （如圖1所示），要保證方孔與圓桿軸線的對稱，裝夾和找正時會存在以下幾個 問題1線切割在找正時存在不便

3、。要加工的部位在工件的軸線上，先前打的穿絲 孔對稱度精度往往不是太高，用來作為機床進行自動分中的工藝孔不能保證加工 精度。2部分刀桿是以前用過的，已經加工有方刀孔，只是使用后擠壞，要將方孔 重新切割加大一些，故不能用原來的方孔分中，給加工帶來了難度。3在工件的外徑尺寸不一樣時（這種情況往往較多），每加工一件就要對刀 一次，而且要花時間在打表測量平衡度，非常花費時間，造成加工效率低。綜上所述，在實際加工過程中有必要設計和制作一個簡單的夾具，能使不同 直徑的刀桿或圓桿在切割方孔時，方便地實現分中和找平行，保證加工的對稱度 精度，而且夾具力求結構簡單，制作方便，有一定的通用性，可供長期使用。二加工工

4、藝分析這些鏈刀桿和圓形工件，首先是如何能準確地進行分中。我們知道現在的數 控線切割機床都有內孔自動分中功能， 加工時應盡量利用此功能，提高對刀速度 和保證加工的對稱度精度。一般情況下，在切割鏈刀桿或圓桿形工件上的方孔時， 我們可以在需要加工的部位先鉆一個穿絲孔（如圖 2所示），利用此工藝孔進行 自動分中，此孔與刀桿軸線的對稱度和垂直度的精度最終決定了所加工方孔的位 置精度，這樣鉆工藝孔時一定要準確，而在類似刀桿一類的圓形工件上鉆孔， 精 度不好保證，鉗工用臺鉆加工的誤差一般會在 0.1mm以上，顯然保證不了最終 的精度要求，這種方法效果不太好。還有一些刀桿已經使用過，已經加工有方孔， 只是在使

5、用一段時間以后，方孔磨損和擠壓變形，本身已經喪失了精度，要重新 切割加大一些，不能作為自動分中的工藝孔，也沒有辦法再另外鉆一個工藝孔。圖2對于這類問題，實際在應用時更多的是在工件裝夾好后， 穿好鑰絲，在刀桿 外圓兩邊試碰，計下讀數，再計算出中間值。這樣分中雖然精度有一定的保證， 但是速度比較慢。另外，為防止方孔與刀桿的歪斜，還要通過打表調整刀桿軸線 與機床導軌平行。而且每加工一個工件都要從新對正一次， 費時費力，機床的自 動分中功能也沒用上。如果工匠數量較大時，加工效率又顯得非常低，操作也從 容易出錯。三問題處理那么如何解決此類問題，以便我們在加工過程中能夠盡可能地提高效率， 本 人構思設計了

6、一個夾具，能實現以下功能：1夾具在機床上找正（包括確定中心和找平行）并固定好后，能利用線切割 機床的自動分中功能進行快速分中。2對于不同直徑的工件，都要能夠自動確定工件中心，不必再次找正。因此考慮使用v形塊，只要找正v形塊的中心平面后，不同直徑的圓形 工件在v形塊上定位后，都能保證工件的中心平面與 v形塊中心的一致。另 外為了利用線切割機床的內徑自動分中功能， 在v形塊的兩側各安裝一塊擋 鐵，相當于構成內孔，便于機床自動分中。整體結構如圖3所示:因為不是對工件直接分中，夾具的綜合誤差對最終所切割的方孔與工件 軸線的對稱度精度都有影響。夾具的綜合誤差包括：V形塊底面的形狀和位 置誤差、兩側面和V

7、形面的形狀誤差、兩側面與 V形面的對稱度誤差、擋 鐵內表面的形狀誤差。必需考慮這些誤差的影響，夾具制作時應盡可能提高 加工精度，減少誤差。另外工件本身的形狀誤差對加工精度也有影響。V形塊兩邊的擋鐵是為了使機床能自動分中，其內側面的平面度精度要求較高，可以磨削加工，其他表面則無需精加工（如圖 4所示）.V形塊兩側面的中心與 V形面的中心的對稱度誤差較難控制，制作時一 般銃削不能保證精度，可以直接用線切割加工，誤差一般不大于0.02mm,表面較粗糙可圖用油石適當修磨。也可以采用數控銃加工。如果要求較高， 可以采用正弦規檢測，再用平面磨床修正或研磨，進一步提高平面度和有關 的位置精度。V形塊的長度可

8、大些，40-50mm（左右即可，因為定位面越大，則定位 精度越高，太大也沒必要。底面的適當位置可加工一些容屑槽。 V形塊一側 要切去一部分，10mm左右，用于其在機床上用壓板壓緊裝夾，邊緣最好倒 角，應適當大些，23mm左右，可防止壓板單邊壓緊時壓到邊緣而造成傾 斜（具體結構和參考尺寸如圖5所示）。同時在裝夾時壓板也不要壓得太緊。V形塊的深度根據所加工工件的直徑確定，止匕處為 20mm,角度為90度 可用于直徑5-55mm圓桿形工件的裝夾。若工件直徑較大，可用 120度的 V形塊或加大v形面的深度。另外工件在裝夾時，切割方孔的加工部位盡可 能離夾具近些，這樣可將工件本身的形狀誤差對加工精度的影

9、響降低到最 小。四效果總結此夾具在實際生產應用中極大地提高了裝夾速度，節約了加工時間，提 高了生產效率，同時加工精度也有了保證。與不使用夾具對（比對于一個操 作較熟練的工人，操作順利時）不使用夾具：通過工件的外徑分中，每加工一個工件在裝夾時，都要打 表找平行，穿絲兩次，到開始加工時平均裝夾時間 30分鐘左右，加工精度 取決于操作工的技術水平，質量不穩定。使用夾具：夾具固定并找正后，工件無需再次找正，每加工一個工件只 要穿絲一次，裝夾一個工件平均用時 10分鐘左右，加工精度取決于夾具， 在工藝條件穩定的情況下，質量穩定性有保證。其他用途：此夾具還可以用在圓柱形工件端部割槽、切斷等，能方便地保證槽的對 稱，斷面與軸線垂直，裝夾定位方便快捷。五結束語通過上述分析可知，采用 v 形塊組合夾具在圓柱加工技術和經濟性方面具有明顯優勢。這種夾具的定位可靠，可以實現自動化操作。它既可以用在單件加工上， 也可以用在批量生產上。由于采用了模塊結構，可以在現有主體結構的基礎上更換有關模塊，這樣它的應用范圍就