一、圓環(huán)的技術(shù)分析 ......




一、圓環(huán)的技術(shù)分析
（1）形位精度要求較高
（2）φ48的孔相對于端面的垂直度要求為0.02；
（3）φ16與φ27的兩孔要求同軸度為0.025；
（4）12條槽相對于中心軸的軸線中心度要求0.02。
（5）定位尺寸要求較高
在12條槽中六條有圓孔長度為50mm、另六條長度為35mm，一長一短分隔開并對中心圓要求均布，允許槽寬的上偏差為0.02，下偏差為0。
對于槽口的加工要求是：保證寬度0.2mm的公差、長度為50mm和35mm，表面粗糙度為Ra3.2μm，并要求12條槽對中心圓均布，為保證其精

度要求，對這道工序來說，無論是工件的加工，還是找正裝夾都有相當(dāng)大的難度，因此必須進(jìn)行認(rèn)真分析，并制定相應(yīng)加工工藝過程。
該工件用常規(guī)加工工藝是：（1）首先在工件上劃六條均布的線，然后用肉眼直視對工件劃線進(jìn)行加工。用肉眼找正劃線存在誤差，無法

保證加工質(zhì)量，經(jīng)常產(chǎn)生廢品，給企業(yè)造成很大的損失。其特點(diǎn)是加工時(shí)難以保證尺寸公差和形位公差的一致性，以及裝夾位置的準(zhǔn)確度，而

且加工效率太低，采用此種工藝平均每班一臺機(jī)床僅能割2-3件。（2）如采用分度頭裝夾加工，考慮到現(xiàn)用的DK7725e線切割機(jī)床工作臺X軸和

Y軸最大長度只有250mm，因其體積太大難以機(jī)床上裝夾，同時(shí)，整個(gè)加工過程中要求操作者技術(shù)水平高，細(xì)心高度集中，加工環(huán)節(jié)不得有錯(cuò)漏

。對機(jī)床的調(diào)整，電參數(shù)的的選擇，切削液用量的選擇的應(yīng)用，且勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率提不高。通過分析零件圖，及考慮技術(shù)要求高，加工

批量大，為了與企業(yè)保持良好的合作關(guān)系，替企業(yè)解決困難，我們嘗試設(shè)計(jì)一套高效、簡易、實(shí)用類似分度頭式的夾具，來完成該產(chǎn)品的加工

任務(wù)。
二、夾具設(shè)計(jì)原理
設(shè)計(jì)是主要以線切割的基本要求及該零件的尺寸精度要求來考慮：能保證工件的加工要求；能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；制作簡單、維護(hù)方便；夾具制

作成本較低。
該套夾具的原理比較簡單,它是利用法蘭盤同一圓周上六個(gè)均分的小盲孔及其立板座在同一直徑有一小圓孔中有彈簧，彈簧上拖一個(gè)鋼球，利

用彈簧的彈力（其彈力可根據(jù)松緊調(diào)節(jié)），每旋轉(zhuǎn)法蘭盤一次，鋼球剛好落在小孔中，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)快速定位，如同分度頭一樣旋轉(zhuǎn)分度。夾具的

立板座與法蘭盤緊固聯(lián)接，保證回轉(zhuǎn)精度。
三、夾具的結(jié)構(gòu)
該夾具如圖所示：主要由立板座、法蘭盤和三爪卡盤等三大部件組成。其特點(diǎn)是能夠方便地固定、裝卸工件，保證快速定位；可以隨意旋轉(zhuǎn)，

精確地分度，保證12條線均勻；并且該夾具的大小剛好適合我們DK7725e線切割機(jī)床工作臺的大小，使用非常方便。
1.卡盤 2.立板座 3.法蘭盤 4.鋼球 5.彈簧 6.調(diào)節(jié)螺釘
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7. 堅(jiān)固螺母 8.單向推力球軸承9銅滑套 10.卡盤螺栓
裝配圖
四、夾具制作及裝配
該夾具主要特點(diǎn)是：利用鋼球凸出部分進(jìn)行定位，來控制法蘭盤快速分度定位加工。
1、主要元件要求
①卡盤：采用K1180型三爪自定心卡盤（有正爪和反爪兩種）,可用于裝夾不同圓環(huán)或其他軸類的工件。
②立板座：采用A3鋼材料制造，該件起支承作用，底板和立側(cè)板兩件板相互為90°通過焊接連成一體，其底面與另側(cè)面通過銑削、磨削加工完

成，垂直度要達(dá)到0.015-0.02，表面粗糙度達(dá)到Ra1.6m；夾具中心高度90mm有一個(gè)φ35的孔，用來固定銅滑套其過盈配合間隙要達(dá)到H7/P6，

φ35的孔相對于側(cè)板的垂直度要求為0.025, 表面粗糙度達(dá)到Ra1.6m，可采用銑削完成（見圖3所示）
立板座
法蘭盤
③法蘭盤：材料選用45鋼，該件的φ55圓與φ30定位心軸一次車削成型，其同軸度誤差必須嚴(yán)格控制在0.025mm之內(nèi)，及控制其圓度誤差

。法蘭盤前端φ55長度3mm的臺階與卡盤配合公差為0.01-0.02mm；后端φ30是滑動(dòng)部件，須局部加熱淬火后回火，表面硬度達(dá)到HRC40-45，尺

寸達(dá)到H7要求，表面粗糙度為Ra1.6m；在法蘭盤后端以中心軸為基準(zhǔn)，φ47圓周上鉆有六個(gè)均布R3深1.5的定位孔，并通過螺母與心軸的螺紋

相互固定在立板座上，并要求垂直達(dá)到0.015（見圖4所示）。
④鋼球：選用φ6mm鋼球，起定位作用。
⑤彈簧：選用圓柱形螺旋壓縮彈簧，彈簧絲直徑0.8mm、外圈直徑6mm,端部結(jié)構(gòu)有并緊磨平的YI型，以保證支承端面與彈簧的軸線垂直，

從而彈簧受壓時(shí)不致歪斜。
⑥調(diào)節(jié)螺釘：選用M8×1的平頭螺釘，用于調(diào)整彈簧的彈力。
⑦緊固螺母：選用M16×1六角螺母，起夾緊作用。
⑧單向推力球軸承：選用8203型滾動(dòng)軸承(8224GB301-64)，起滑動(dòng)作用。
⑨滑套：材料選用黃銅，起滑動(dòng)作用，φ35和φ30的孔要求同軸度為0.02，可采用車削完成; φ30的孔與法蘭盤心軸的間隙配合要達(dá)到

0.01-0.02；以便法蘭盤旋轉(zhuǎn)靈活。
⑩卡盤螺栓：選用M6內(nèi)六角螺栓，起緊固聯(lián)接作用。

夾具的立體裝配圖
2、裝配工藝過程
在銑床上完成夾具體的加工→三爪自定心卡盤與法蘭盤裝配→立板座與銅滑套過盈裝配→立板座與鋼球定位彈性調(diào)試裝配→法蘭盤的心軸

與立板座的滑套裝配→法蘭盤的心軸與單向推力球軸承的夾緊間隙調(diào)試。
為了心軸的旋轉(zhuǎn)精度，滑套內(nèi)圈與法蘭盤的主軸裝配及滑套外圈與立板座孔裝配時(shí)，常采用定向裝配的方法。定向裝配就是人為控制各裝

配件徑向跳動(dòng)誤差的方向，使誤差相互抵消而不是累積，以提高裝配精度的一種方法。
1、夾具的工作過程：
（1） 夾具的安裝與調(diào)整 把夾具定位在線切割機(jī)床工作臺上中間位置，用百分表校正立板座的基準(zhǔn)面與機(jī)床的X軸、Y軸平行且垂直，并

用螺絲將夾具緊固在工作臺上。（2）將工件放入三爪卡盤中（利用反爪）把工件夾緊，使工件的端面貼緊卡盤側(cè)面。（3）加工前，首件需要

利用機(jī)床上的自動(dòng)對中功能分中定位，使鉬絲位于工件的中心之后，便可按程序進(jìn)行切割加工。當(dāng)首件加工完之后，鎖定機(jī)床X軸、Y軸的坐標(biāo)

值，以后無需再找正可繼續(xù)加工。(4)按該圓環(huán)的加工工藝，考慮到工件所加工的槽長度、形狀不一致，則法蘭盤的工作有兩種方法：一是逐

條加工法是指每割完一條線，法蘭盤需要按定位孔的方向順序轉(zhuǎn)動(dòng)一次逐步去加工，這方法每次割完一條線后，需要換加工程序方可繼續(xù)加工

。二是跳步加工法是指當(dāng)割完第一條線后，法蘭盤要按方向順序轉(zhuǎn)多一個(gè)定位孔（即轉(zhuǎn)動(dòng)兩次）才可按同一程序加工，直至該程序加工完。當(dāng)