1.序 言
       在一些簡(jiǎn)單而批量非常大的零件生產(chǎn)加工中，如果每次只能裝夾一個(gè)零件，造成頻繁的換裝零件和起停設(shè)備，不僅嚴(yán)重影響加工效率，還會(huì)增大操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，這時(shí)就要考慮通過(guò)設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)一次裝夾多個(gè)工件和快速換裝，減少裝卸工件的次數(shù)和時(shí)間。本文針對(duì)具體實(shí)例設(shè)計(jì)了一種多工位快裝夾具，能同時(shí)裝夾多件零件且能夠?qū)崿F(xiàn)快速裝夾定位，不僅提高加工效率，同時(shí)還大大減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.零件分析
       某產(chǎn)品零件（見(jiàn)圖1）毛坯為鑄件，每個(gè)零件外形尺寸略有差異，最初加工零件上小孔時(shí)存在以下問(wèn)題：①每次只能裝夾一件工件進(jìn)行加工（見(jiàn)圖2），裝卸工件占用了大量時(shí)間，加工效率低，操作人員不停的裝卸，勞動(dòng)強(qiáng)度大。②由于該產(chǎn)品批量大，加工周期長(zhǎng)，占用設(shè)備成本高，同時(shí)嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。為了解決以上問(wèn)題設(shè)計(jì)了專用多工位快裝夾具（見(jiàn)圖3）。

圖1  產(chǎn)品零件

圖2　裝夾加工

1—壓板　2—螺母　3—墊塊　

4—工件　5—夾具　6—機(jī)床工作臺(tái)

圖3　專用多工位快裝夾具
1—螺桿螺母　2—頂板　3—彈簧　4—導(dǎo)向柱　

3.夾具設(shè)計(jì)
       設(shè)計(jì)多工位快裝夾具，一次裝夾20件工件同時(shí)加工，裝卸工件只需要擰一個(gè)螺母就能全部夾緊或松開(kāi)，同時(shí)做兩套夾具交替使用，裝卸工件不占用機(jī)床加工時(shí)間，而且?jiàn)A具與機(jī)床工作臺(tái)的聯(lián)接也設(shè)計(jì)了快裝機(jī)構(gòu)，裝卸夾具也僅需要擰一個(gè)螺母，夾具上加裝鉆套，引導(dǎo)鉆頭快速高效加工而不發(fā)生偏擺。

3.1　設(shè)計(jì)思路
（1）設(shè)計(jì)底板（見(jiàn)圖4）　在底板上加工20個(gè)形狀與工件最大外輪廓一樣，尺寸比最大外輪廓大0.2mm、深度為1mm的定位槽，解決多工件定位問(wèn)題；底板左右兩側(cè)安裝導(dǎo)向柱，中間安裝螺桿。

圖4  底板

（2）設(shè)計(jì)頂板（見(jiàn)圖5）　頂板上加工有兩排共20個(gè)安裝壓柱機(jī)構(gòu)的盲孔孔位，另外還加工有兩排20個(gè)安裝鉆套的通孔位，兩側(cè)加工圓孔與導(dǎo)向柱小間隙配合，能夠?qū)崿F(xiàn)上下滑動(dòng)，中間開(kāi)孔穿過(guò)螺桿。

圖5　頂板

（3）設(shè)計(jì)壓柱機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖6）　由于工件毛坯是鑄件，外形尺寸會(huì)有0.1～0.3mm的差別，采用剛性壓緊無(wú)法把所有工件都?jí)壕o，因此應(yīng)用了彈性結(jié)構(gòu)，由支柱、導(dǎo)套、彈簧和銷釘4部分組成，壓緊時(shí)由彈簧來(lái)調(diào)節(jié)高低差。

圖6  壓柱機(jī)構(gòu)

1—支柱　2—銷釘　3—導(dǎo)套　4—彈簧

（4）設(shè)計(jì)鉆套（見(jiàn)圖7）　鉆套經(jīng)過(guò)淬火處理，硬度達(dá)50HRC，在使用中起導(dǎo)向和定心作用，引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入正確的加工位置而不發(fā)生偏擺，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高效加工。

圖7　鉆套

（5）安裝彈簧　安裝工件時(shí)需要頂板抬起一定高度，壓緊工件時(shí)也需要一個(gè)緩沖，所以在兩側(cè)導(dǎo)向柱上安裝了彈簧。

（6）設(shè)計(jì)定位夾緊方案　為了實(shí)現(xiàn)夾具與機(jī)床工作臺(tái)的快速定位聯(lián)接，底板上其中兩側(cè)面設(shè)計(jì)了角度定位面，與兩側(cè)定位面相對(duì)的角上有1個(gè)U形槽（見(jiàn)圖4），機(jī)床工作臺(tái)上裝有與定位面配合的定位塊，使用時(shí)，夾具底板嵌入定位塊且與定位面靠緊，然后只用1個(gè)螺釘、螺母通過(guò)底板U形槽壓緊，實(shí)現(xiàn)快速定位夾緊。
3.2　使用過(guò)程
1）組裝夾具（見(jiàn)圖3），把20個(gè)壓柱機(jī)構(gòu)分別安裝在頂板20個(gè)盲孔位上，把20個(gè)鉆套分別安裝在頂板的20個(gè)通孔位里，底板兩側(cè)立柱裝彈簧，把安裝好壓柱機(jī)構(gòu)和鉆套的頂板穿過(guò)中間螺桿裝入導(dǎo)向柱并擰上螺母。

2）機(jī)床工作臺(tái)上沿X軸（長(zhǎng)邊）方向安裝兩個(gè)定位塊，Y軸（短邊）方向安裝一個(gè)定位塊，并用表拉平分別與X軸和Y軸平行。

3）組裝好的夾具放在工作臺(tái)上，底板兩個(gè)定位面分別與對(duì)應(yīng)方向的定位塊靠緊，然后用螺釘、螺母通過(guò)U形槽壓緊。

4）安裝20個(gè)工件到底板定位槽里，然后擰緊夾具中間的螺母，力度適中，確保所有工件都?jí)壕o，安裝好工件的樣子如圖8所示。

圖8　工件安裝

5）開(kāi)始加工，加工時(shí)的狀態(tài)如圖9所示。

圖9　加工狀態(tài)

1—壓緊螺母　2—機(jī)床工作臺(tái)　3—定位塊　4—工件

6）如果是兩個(gè)夾具交替使用的話，在加工其中一個(gè)的同時(shí)把另一個(gè)夾具安裝好工件，等加工完后直接把夾具拿下來(lái)?yè)Q上另一個(gè)夾具接著加工，在機(jī)床運(yùn)行時(shí)間裝卸工件，確保高效不停機(jī)加工。

4.結(jié)束語(yǔ)
    該夾具經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)加工使用驗(yàn)證，操作簡(jiǎn)單快捷，綜合了多工件快速裝夾、夾具與機(jī)床工作臺(tái)快速聯(lián)接、鉆頭快速高效加工而不發(fā)生偏擺等功能，不僅大幅縮短了輔助時(shí)間、減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了加工效率。同時(shí)該加工方案也為類似零件的加工提供了很好的借鑒思路，有很大的應(yīng)用推廣價(jià)值。

（轉(zhuǎn)載）