大小口箱型零件加工及夹具设计

第４４卷第４期

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

机床与液压

Ｖｏｌ􀆰４４Ｎｏ􀆰４

Ｆｅｂ􀆰２０１６

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ􀆰ｉｓｓｎ􀆰１００１－３８８１􀆰２０１６􀆰０４􀆰０５３

大小口箱型零件加工及夹具设计

（沈阳工学院机械与运载学院，辽宁沈阳１１０００５）

摘要：根据零件壁簿的特征，设计２套夹具，依靠夹具挤压夹紧解决零件夹紧变形问题；依靠夹具挤压夹紧提高零件刚度，解决切削变形问题。该夹具结构简单，操作灵活，使用方便。

关键词：零件；夹具，变形；挤压

中图分类号：ＴＧ７５１　　文献标志码：Ｂ　　文章编号：１００１－３８８１（２０１６）４－１６４－１

李银玉，吴敬

１　零件特征分析及加工难点

某公司加工一种设备上的零件，如图１所示。该零件为Ｑ２３５材质板材焊接结构件，总体呈大小口箱型结构，大口尺寸１５０ｍｍ×２００ｍｍ，小口尺寸５０􀆰７２ｍｍ×１１３􀆰４ｍｍ，总高６０ｍｍ。零件尺寸不大，但壁较簿为１􀆰５ｍｍ。该零件需加工大小口端面，表面粗糙度３􀆰２μｍ。根据加工特点分析，由于零件壁较簿，在加工中易出现变形，是一个加工难点。变形原因有两方面：（１）加工中零件装夹，夹紧力影响零件变形；（２）加工中切削力作用影响零件变形。而零件变形会导致零件加工质量出现问题。

夹具体、支撑部分、夹紧部分。固定挡块９固定在夹具体上，活动挡块４通过调整螺钉２可以调整距离，待加工零件落在固定挡块和活动挡块上，通过移动活动挡块，调整距离，使之零件找平（可通过划线针找平）。确认无误后，将压块６压在零件内腔里，拧紧锁紧螺母７，零件被夹紧，加工开始进行。

图１　零件结构简图

图２　加工大口端面夹具结构图

围绕变形问题，决定在普通铣床上加工该零件，设计可行的工装夹具，靠夹具实现夹紧力平衡，避免出现变形，靠夹具抵抗切削力作用，保证加工质量。

２　零件大小口加工及夹具设计

该零件加工难点是大小口端面，先加工大口端面，则零件外表面为加工粗基准，待大口端面加工完成后，以大口端面为加工精基准，加工小口端面，根据加工特点，设计两套夹具，加工大口端面和小口端面。

该夹具总体结构见图２。大体由３个部分组成：

２􀆰２　小口端面加工夹具设计

该夹具用在铣床上，夹具体固定在铣床工作台上，工作台作往复移动、铣刀作上下移动，实现吃刀和进给。

首个零件大口端面加工完成，拆卸压块６，卸下零件，其后加工夹具体和活动挡块位置固定不动，仅安装和拆卸压块６就可以了。

２􀆰１　大口端面加工夹具设计

该夹具总体结构见图３。由夹具体１、调整螺钉２、活动压块３、固定压块６等组成。以零件已加工完

（下转第１６７页）

收稿日期：２０１４－１２－２６

作者简介：李银玉（１９６５—），女，硕士，教授，主要研究方向为机械设计和制造。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｊｉｎｇａｂ＠ｙａｈｏｏ􀆰ｃｏｍ􀆰ｃｎ。

第４期艾建军等：手动剪板机的自动化改造

·１　６７　·　

［４］王翠玲，刘静．剪板机智能化设计［Ｊ］．微计算机信息，

２００７，２３（１４）：１０８－１０９．［５］张耀，赵光宙，徐晓风．剪板机数控系统设计［Ｊ］．机床与

图５　ＰＬＣ程序

５　结束语

完成将伺服电机与ＰＬＣ结合，对剪板机进行自动化改造，提高了精度和自动化程度，减轻了工人的劳动强度，极大地提升了生产效率。

参考文献［１］王海祥：

［２］统设计，李清香［Ｊ］．高峰．基于ＰＬＣ及伺服系统的剪板机的控制系

［３］［Ｊ］．李河宗机械设计与制造，丁时锋制造业自动化，熊俭，２０１２，３４（１２）：１１５－１１９．，２００７（１１）：１５６．ＰＬＣ控制的液压剪板机系统设计

－置的设计，黄素霞［Ｊ］．煤矿机械，马希青，２００７（７）：１０５，等．下切式斜刃剪板机压紧装

１５７．－１０６．

［６］液压吴晨曦，２００５（７）：５２－［Ｊ］．制造业自动化，蒋嵘．基于５４．，２００８，３０（４）：８４ＰＬＣ－伺服驱动的位置控制系统设计

－８６．

（上接第１６４页）

成的大口端面为定位基准，大口端面与夹具体上平面构成平面定位，限制３个自由度，两个固定压块６压在零件外表面斜面上，构成两点定位，限制２个自由度，共实现５点定位。活动压块４由螺钉调整压在零件另一端外表面斜面上，实现夹紧。

图３　加工小口端面夹具结构图

夹具体固定在铣床工作台上，零件大口端面落到夹具体上，一端卡在固定压块里，另一端调整活动压块实现夹紧。

由于零件大口端面已是精基准，故无需找正，铣床工作台移动，铣刀上下移动，完成铣削加工。

３　结束语

零件本身壁簿，加工变形是难点，设计两套夹具，通过夹具对零件的挤压实现夹紧力平衡，有效解决了夹紧问题，避免了零件夹紧变形。通过夹具对零件的挤压夹紧，提高了零件的刚度，有效抵抗切削力的影响，保证零件不发生切削变形。

实验证明：该零件在铣床上加工，依靠夹具作保障，基本满足了产品加工要求，保证了产品质量，提高了加工效率，降低了加工成本。

参考文献［１］徐鸿本：

版社，２００３．

．机床夹具设计手册［Ｍ］．沈阳：辽宁科学技术出