魏培文 马敏娟

（开封技师学院，河南 开封 475000）

车床专用夹具设计及其加工工艺分析

魏培文 马敏娟

（开封技师学院，河南 开封 475000）

在工厂生产的过程中，主要的生产工具之一就是生产车床。在制作过程中，要严格要求生产过程的每一个程序以及所安装的数量工位，用于加工工序的车床以及制造过程中机器的运行速度、工序的夹具以及车床专用夹具的整个生产过程都有规定要求。夹具的优化设计、在加工过程中所使用的加工工艺以及设计要点必须引起重视，以更好地生产出专用夹具，保证夹具的质量，以期在使用夹具的工作中可以有效提高工作率，降低生产投入成本，从而提高机床的工作工艺水平。本文通过阐述机床夹具的分类组成说明夹具的作用，对零件的工艺加工难度进行简要分析，探讨如何解决当前夹具难度问题。

车床专用夹具；设计加工；工艺分析

为了有效提高劳动的生产效率及生产质量，降低生产过程中的人力、物力成本投入，在生产过程中，往往需要设计出与生产相关的车床专用夹具。而夹具的生产过程中要根据所要求的生产目标，从专用夹具的中心打孔，其中主要用于各类生产中的夹具分别有数控车床的夹具、加工车床曲轴拐径的夹具、直油孔夹具、定位孔夹具、扁方型夹具、钻孔夹具、校准专用夹具等。而现在一些工厂在应用加工零件的时候，通常采用的工艺是传统的加工方法，在当前社会飞速发展的形势下，难免会出现工艺较为复杂且零件外形不是很规则的情况，这个时候如果还是采用传统的零件加工工艺，就会使生产过程中的步骤繁杂，零件的生产外形以及尺寸都会产生较大误差，使得难以保障零件的生产精准程度。

1 机床专用夹具的分类组成及作用

1.1 车床专用夹具的分类组成

车床专用的夹具在进行分类时一般可以按照使用的生产范围进行划分，通常分为通用车床夹具、专用车床夹具、可调节型车床夹具等。通用类型的车床夹具就是在生产过程中，对车床的夹具已经进行了标准化规定，可以在除去特殊情况之外的一般范围之内进行常规的车床夹具加工。这种夹具的适用范围较为广泛，但是用于生产过程中会使生产效率低下，因此主要被应用于小型的生产项目中；专用型车床夹具指的是专门为了某一道工序而设计制造的夹具［1］。此类夹具的特点就是在使用过程中便于操作，相较于通用型的车床夹具在很大程度上提高了生产效率；可调节型的车床夹具就是指此类夹具中的任意组成部分都可以调换，而且生产过程中的部分组件也可以调整，因此在不同零件加工的生产工序中得以使用。

机床夹具的组成则一般分为以下几个组成成分：一是夹具的定位装置，此装置是在与生产工序的定位准则中进行直接接触的装置，在应用过程中主要应用于加工的元件在夹具中是否处于正确的位置；二是夹紧装置，此装置的作用就是在元件生产过程中将元件固定夹紧，从而保证生产元件在工艺加工的过程中能够处于固定的位置；三是对刀与导向装置，对刀的装置主要用于在元件加工前期对刀所处的正确位置，而导向装置则是为了在确认对刀所处位置之后对刀具进行引导完成元件加工；四是夹具体装置，此类装置在元件生产过程中主要被应用于将各种元件进行连接固定，从而让这些组合而成的元件形成一个新的元件整体［2］。此装置与车床上的每个部件之间相互联系，保持连接对立的状态，确保夹具处于机床的正确既定位置。

1.2 车床专用夹具的作用

为了使车床生产的效率及质量得到有效保障，通过采用专用的夹具之后，由于车床以及对刀的既定位置都得到了保证，因此在元件的生产过程中，各个生产过程中元件位置都得到了有效保证，同一批的元件生产误差也会很小，生产的效率及精准程度就得到了有效提高，制作工艺也较为优质。在使用车床专用夹具之后，很大程度上省去了在传统的生产过程中需要对刀、找线等程序，并且自动定位的位置也很精确，部分专用夹具还可以有效提高工厂的对刀质量，这样在生产过程中就可以提高对刀的且用量，从而有效提升劳动生产效率。在进行元件的批量生产中，通过使用车床专用刀具，保障了元件生产的精准程度以及质量和生产效率，也降低了生产所需的人力资金成本投入，而且有效解决了元件生产中产生的部分装夹装置难题，扩大车床的加工范围。元件的生产批量较小，但是种类又比较繁杂的时候，就可以将车床进行一定改造，之后使用专用的车床夹具，从而使机床在生产过程中能够“一机多用”，进一步在生产过程中大大节省了传统的元件生产中需要投入的人力，使生产更加便捷、安全。在使用车床专用夹具进行装夹的过程中，元件的精准程度是由夹具自身所决定的，因此可以适当降低对生产工人的技术要求。

2 专用车床夹具的加工工艺

2.1 专用车床夹具加工时的难度

在专用车床夹具的生产工程中对其工艺的要求较高，存在着一定的加工困难。在进行元件装夹过程中，由于元件是圆形球体，要在这个圆球高速度旋转的情况下进行加工，一旦节奏不够紧凑，就会导致生产误差增大，更甚者会引发生产事故。与此同时，元件的生产位置设定较为困难，因为此球体的两侧之内的平衡程度要不大于0.05mm，而且对两个球面以及球内孔线的要求也不大于0.05mm，因此在生产过程中极易造成不平衡，在进行测量时会有一定的难度。

2.2 专用车床夹具加工工艺技术

在生产过程中对元件起到紧固作用的T形滑块（如图1所示）。此滑块所采用的材料是45号钢，进行装料的程序之后，通过将毛坯进行装夹，对滑块的T形槽体进行加工，将该滑块卸除，进而传送至车床上，利用车床的卡盘技术进行滑块的内部圆弧加工工序，进而将滑块切割为工序图纸所规定的形状及大小，在滑块定型之后对滑块的表面硬度进行调整，处理至HB215-250。

图1 用于紧固元件的T形滑块

在工艺加工过程中，对于定位材料的选定为45号钢，在进行开料工序之后，利用车床的圆形外部直径为φ80mm，公差的范围定位-0.2mm，车削的平衡面为第一基准面，量度为1mm，公差的范围定位φ0.1mm，最后将调头对另一基准面进行加工，厚度为15.2mm，误差范围设置为0.2mm。将定位块卸除传送至第一基准面磨床，将厚度精准为15mm，公差的范围设置在+0.02mm，从而完成定位圆球的加工工序。

［1］许自英.车床专用夹具设计的分析与加工［J］.硅谷，2012（12）：130-131.

［2］钟俊文，俞涛.基于数控车床典型零件的工艺分析和夹具设计［J］.现代制造技术与装备，2010（6）：8-9.

Special Fixture Design and Processing Technology Analysis of Lathe

Wei PeiwenMa Minjuan
（Kaifeng Technician College，Kaifeng Henan 475000）

In the production process of the factory,one of the main production tools is the production of lathes.In the production process,for each program production and installation of the number of stations have strict requirements for running speed of the machine lathe machining process and the manufacturing process and the processes of the fixture is provided.Lathe fixture for the entire production process are required.Optimization of fixture design and processing technology used in the machining process and the key points of the design must pay attention to,so as to better produce special fixture,ensure the quality of the fixture,so that can effectively improve the work rate in the use of fixture work,reduce the production cost of investment,so as to improve the working process of machine tools.In this paper,the classification of machine tool fixture was described,the function of the fixture was explained,and the difficulty of machining process was analyzed briefly,and how to solve the problem of fixture difficulty was discussed.

lathe fixture；design and processing；process analysis

TG751.1

A

1003-5168（2017）05-0069-02

2017-04-15

魏培文（1977-），男，本科，研究方向：机械设计及其自动化；马敏娟（1981-），女，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。