典型薄壁工件在机械加工中装卡的改进

典型薄壁工件在机械加工中装卡的改进

刘成

一、传统装卡及找正过程中产生的问题

日前，我们承担了一批大型薄壁筒类工件的加工制做任

务，其在镗床上的装卡非常具有典型性，因此本文以它为例，将装卡上的改进一一阐述。这一典型工件的如（图一）所示

1、装卡我们在对此典型工件一开始加工时采用工件下部使用V铁，上部使用普通压板进行固定如（图二）所示，由于工件较长超出机床工作台，因此需要在工作台外接一简易平台，做为工建临时辅助使用。

2、找正在加工端面前需要找正，当左右两端不在一个平面时只需旋转工作台就能调整过来，但当工件上下不在一个垂直面上时，就需要对工件的前后高低进行调整，每次调整都需要先对压板进行松开，然后根据需要在V型铁与工件件增加薄垫，然后再对压板进行紧固，再找正，直到符合加工要求。在实际加工中仅找正一项就用了8小时也就是一个工日，而此工件两个端面的加工用了不足16小时的时间就完成了。

3、产生的问题如前所述，在不足24小时的整个加工过程中仅找正一项就用去了1/3的时间，这不但极大地降低了劳动效率，而且每次都需反复3~4次才能过到满意效果，这极易使操作者产生厌烦情绪。这些都会对工件的加工周期、加工质量产生一定的影响，这是第一个问题。

同时利用上述操作过程，在后面几个工件的加工中我们又发现了第二个问题。即在工件与上部压板及两个V型铁的斜面上均产生了不同程度的挤压变形，严重影响了工件的外观形状及截面尺寸。为些我们对这一现象进行了深入细致的分析后认为，这一问题的主要原因是由于工件筒身较薄而压紧力过大所致，若将压紧力变小则在加工教程中工件极易产生震颤而影响其加工质量，若压紧力太大，则上述部位的挤压变形将增加，因为这几个变形部位均为线接触，也就是说其受力面积较小所以产生了这一问题。当原因分析清楚了以后，我们就着手进行了解决。

二、改进后的装卡及优点

1、V型铁的改进首先我们对在找正过程中V型铁需在两个斜面上加上一定厚度的垫片进行了分析，认为其主要目的是为了改变两斜面间的距离。因为V型铁与工件接触后起作用的主要是两个斜面间的距离，在工件直径一定的情况下，两斜面间的距离变小，则工件上升，反之则工件下降。若能迅速按需要改变V型铁两个斜面间的距离的话，则前述需反复松开、压紧压板给V型铁加垫、撤垫的问题即可迎刃而解。

为些我们决定将V型铁由固定式斜面改为可调式。调整方式确定为三角螺纹传动，既在一个螺杆的两端分别加工出左右旋的螺纹，若螺杆转动的话，与左右旋螺纹相配合的两个V型铁的斜面能同时向内或向外移动，从而减小或增大了两斜面间的距离，达到快速调整工件高度的目的。同时在V型铁斜面宽度上也可将其尽量缩小，一是减轻改进后可调V型铁的整体重量以便于搬运及固定；二是可以最大限度地满足工件与其接触部位线接触强度需要，（这与后述的改进施极大地降低了此处压紧力有直接关系）。当这一方案确定后，我们便着手进行其配合尺寸的确定修改工作，并经反复实验，最终确定一最佳尺寸如（图三）所示。

2、压扳的改进对于第二个问题我们认为其主要原因是压板与工件接触面积太小，而且由于工件筒壁太薄仅6MM，所以当压紧力超过一定值后，工件筒体就产生了变形，而压紧力过小如前所述工件极易产生颤动而影响加工质量。所以只有增加压板与筒体的接触面积，这样才能使较大的压紧力分散，从而此压紧力作用在工件上的既保证其不发生震颤而影响加工质量，也才能使工件筒壁产生变形，还可满足前述可调V型铁斜面宽度尽量减少的强度需要，为此我们决定采用钢带束紧工件上部整个半圆筒体的办法来解决这一问题。

我们将一要6MM厚、30MM宽的决不能钢带约1.3MM长左右弯成一圆弧开，使其箍在工件上部筒体上，并在此钢带的两端分别加上一个活接头，并通过此活接头用螺栓将钢带与工件紧紧固定在镗床工作台上，这样较大的压紧力通过钢带均匀地分布在整个工件筒体的半个圆周上，这样就从根本上避免了工件筒体产生挤压变形。而且采用钢带束紧后，整个工件所承受的压紧力还可以增加几倍，这样更有利于镗削加工，因为它避免了震颤现象的再次发生，从而进一步保证了工件的加工精度，改进后装卡形式如（图四）所示。

3、改进后的优点经过上述两项改进后，不但避免了筒体变形和震颤现象的发生，而且在我们后期的加工工作中，极大地缩短了生产周期，仅找正一项就由过去的8个小时缩短到后来的1个小时。经过了较长一段时间的检验，充分证明了我们这次装卡改进是非常成功的。

经束语从这一个装卡改进的实例上看，一个合理而正