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WMEM·2019年 第4期
Products & Technology
产品与技术
陕西法士特齿轮有限责任公司 吕军涛
在生产制造过程中，各种类型夹具制造的难点主要反映在如何保证装配精度上。笔者根据多年的生产实践，总结出了一些常见类型夹具的加工工艺方法，这些方法能有效地解决夹具在生产实际中遇到 的困难，从而保证夹具的装配精度，具有较高的实用价值。
夹具质量的好坏，主要反映在装配精度上。在夹具装配图上，定位元件与引导部分，以及定位元件之间都有不同的精度要求。在制定工艺时，必须充分地考虑如何保证夹具在装配后的精度，选择什么样的加工方法。
通常保证夹具装配精度的方法有：在装配后进行某一部分的精加工，以达到装配图的技术要求（如最后镗孔或者磨削）；将总装公差分配到有关零件上去，控制零件来保证装配后的公差，靠钳工在装配中调整零件的位置来达到总装的技术要求；或者以上方法的综合使用。由于夹具种类繁多，形状大小和精度各不相同，装配方法也不一样，往往也取决于设备条件和工人的熟练程度，
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1.几种夹具的装配方法和几种装配方法的特点
（1）钻模和一些检验、装配等夹具，孔与孔之间，或者孔与面之间的位置精度较高，并且带孔部分材料的硬度不高（低于35HRC），或者材料为20钢，但孔部去掉了渗碳层。这类夹具都是装配后在坐标镗床上镗孔，以保证精度要求。坐标镗床上加工来保证孔与平面的位置精度较高，并且很方便，如图1所示的钻
模，钻套孔应在装配后 正C面镗出。
（2）夹具各平面相互之间的位置精度较高时，而夹具的体积不大，装配后可在平面磨床上磨其中一个平面。如图2为一铣床夹具，对刀块顶面与V型中心的高度公差为±0.01mm。如果靠提高零件的精度来保证装配后的要求，则在加工V型块和对刀块时，各自的公差不得大于±0.005mm，这样使得制造困难，比较好的方法是在装配后，根据V型中心位置（放上量柱测量），修磨对刀块顶面。这样在零件加工中可以放大零件的制造公差，只要求保证配磨时对刀块有适当的磨量即可。这样配磨方法，一般是在比较容易加工的平面上做装配后的修磨。
图3为钻模板的铰链支座，装配后要求盖板1的顶面和支座5的地面平行，
该平行度主要靠顶销2和4的顶面来保证。顶销2和4的固定孔是由钳工钻铰出，将顶销压入后，磨削4的顶面，磨平即可。销轴3的固定孔在镗床上加工完成，
装配前件1和5的各面都磨好，装配后只修磨销2的顶面，修磨时的装置如图4所示，将盖1翻转开，以顶面为基面放在导磁垫块上磨销2顶面，磨后和着检查盖1
顶面是否平行，一直磨到平行为止。
图1 图2
图3
图4
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打包流水线
图5图7图8
图6
（3）车磨等圆形旋转夹具，其定位夹紧部分往往为同一零件，这些部分大都是在装配后修磨。以消除累计误差，图5为车床上使用的以孔定位的夹
具，由三块斜块来加紧，斜块3在夹紧状态组成80mm的圆，并且与套筒1的外圆同心，这类夹具在装配后，可压在内圆磨床上，将三斜块用铜丝缠紧，正
套筒上以磨削好的外圆C，然后再磨削斜块外圆。
图6所示的三爪卡盘，三个卡爪要在同一圆周上，也是装配后加工，在内圆磨床上正卡盘本体上的内孔磨爪面。
（4）T型滑柱钻模（见图7）的定位元件大都装在本体1上，而钻套孔盖板2上，这类钻模都是成批制造成标准的零件入库保存，在使用时，根据不同的设
计要求，增添钻套孔和定位孔，在坐标镗床上加工这些孔时，是先将盖板2拆下，加工本体1上的D，然后再装上盖板2，作件2上的钻套孔d，这样容易保证两个零件孔的精度。
（5）夹具装配后各平面之间的相对位置精度比较低时，或者夹具较大，装配后不便于上机床加工，这些夹具可以采用提高零件制造精度的方法来保证装配精度。如图8中的件2和件3高度差为105mm，如果夹具体积小，尚可装配后在平面磨床上修磨件2的顶面，但这夹具太大，装配后不好加工，则在制定工艺时，应规定件2和件3的高度公差，使累计误差低于0.03mm即可，分配给各件公差，不一定两件平均分配，一般将容易加工的部分公差规定的小些，有时也可先磨不易达到精度的零件，在测量实际尺寸，根据实际尺寸算出另一件应该加工到的尺寸和公差。在精度不高的情况下，用提高零件的精度来达到装配精度的方法比较好，这样可缩短生产周期，减少工序周转。如果夹具都在装配后加工，钳工和磨工之间的往返增多，一套已装好的夹具必须等镗、磨等工序加工后才能制造好，这就延长了生产周期。
（6）夹具上各平面位置精度较高时，可用镗定位销孔来定位的方法，即是涂布刮刀
将各子装配件的销钉孔在坐标镗床上加工，要求销钉的位置和测定平面的公差在0.01mm以内，在夹具底座上也镗有相应的销钉孔，各孔的位置可根据装配图
上位置计算出来，每一个被固定的工件，只镗两个销钉孔，在装配时，按孔压入销钉，即可保证装配后的位置。
如图9所示的检验夹具，两测量块1和柱销3有公差要求，测量块的测量面，
图9
图10
在装配后磨削很不方便，如果靠钳工装配时调整也比较困难，花时间很多，效率低。最好的方法是先将测量块1的几个平面都磨好，然后在镗床上镗定位销4的销孔。在底板2上除镗出柱销3的孔外，也镗出定位销4的4个销钉孔，定位销孔和柱销孔之间的尺寸可根据装配图计算出来。有销孔之间的公差一般可选为0.01mm，如果公差太大，两个销钉4可能不能同时放入，这种方法对钳工装配非常方便，花费的镗床工时也不多，特多适于大型夹具。这是因为大型夹具装配后很不好检验，需要大型的平板和检验夹具。夹具翻转，移动也都很不方便，钳工也不好调整，同时由于体积重量较大，装配后受机床规格的限制，不能再加工，所以装配前加工就比较好。但是这种装配方法精度不够高，对于位置公差小于0.02mm的夹具，就不易采用这种方法，这是因为镗孔时有误差，装配中压定位销也会产生偏斜的误差。
（下转第68页）
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图2 用钻丝锥钻头钻出的两种M14×1.5断丝锥
但这个方式的最大问题是加工成本比较高，中小型零件可能很难接受。为此我们也正在与某企业合作研究一款专用于将丝锥钻除的经济型专用钻头（见图3），为广大机械加工者造福。
3.因断丝锥而在加工中产生的浪费
根据以下模式统计分析断丝锥是否会对企业的加工成本有影响，生产加工时丝锥折断产生的问题与浪费：
（1）工件加工中止，物料统计困难（造成每日交付的统计量错误）。
（2）工人的动作成为无效的
图3 研制过程中的华氏钻头钻断
丝锥的效果
动作。
（3）丝锥的正常摊销成本陡然升高（正常磨损后不按要求强制换刀的除外）。
（4）去除断丝锥的成本，含运输、管理费用（直接在本设备上去除断丝锥的方式没有这两项）、水电费、人工费，刀具、工具费用。
（5）去除断丝锥后的返工成
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本，修复螺纹并保证螺纹深度，检验、以及防锈。
（6）重新上线需要的运输成本、管理费用等。
以上这些加起来可能就是一笔不小的费用了。从取出断丝锥的方式看，投入类型复杂，方式多样，优缺点不一，需要优秀的技术工人；因此看待断丝锥问题非常明确的态度是：预防断丝锥比被动去除断丝锥的效果好、收益高。
工字钮改善断丝锥现象是个长期的工作！要把问题放到桌面上，把隐性问题明朗；分析清楚了，就付诸行动验证效果；在最不起眼的地方消灭浪费，把好钢用在刀刃上！ □
（7）当夹具位置公差小于0.02mm，或者在零件上无法镗定位销孔时，可在底板上镗几个测量销孔，作为装配后的检验基准，这些孔的位置一般与固定零件的边相切，或者有一段距离。装配时，插入测
量销。将固定零件靠在测量销边上，或者有一段距离，装配时，插入测量销。将固定零件靠在测量销边上，或是保持一定距离，中间塞入块规和塞尺，然后再固定紧。在夹具装配后还可以用销钉孔做检验用。
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如图10所示的夹具，如果在锒条2上镗销钉孔定位，达不到要求的精度。可在件2边上做测量销孔，与之相切，测量销销孔和柱销3的固定孔，一起镗在底板1上，每个锒条上应有两个测量销孔，以保证装配时平行。在装配锒条时，以一边靠上测量销，然后再固定螺钉和定位销定。测量销孔也可做的与锒条边有一小距离，装配时中间垫块规，这样可测量误差数，并且便于修理。
2.结语
夹具的装配精度决定了夹具质量。在日常的生产实际过程中，依据夹具单件小批量生产的特点，本文总结出了以上多种种常见类型夹具加工工艺的方法，并且在生产实践中得到了验证。
由于夹具种类繁多，形状大小、精度和交付周期各不相同，我们要根据现有的生产实际情况综合考虑安排夹具的加工工艺，以最终满足客户的需求。 □
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