斜面加工胎具的设计方法分析及其应用研究

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2013年第 19期 电子机械工程斜面加工胎具的设计方法分析及张文秀为了提高斜面加工零件的生产效率，保证加工零件的生产质量，适应现代规模化生产的需要，本文结合 "-3代斜面加工方法的进步经验 ，以煤矿中的液压支架和某地铁立板的斜面加工为例，对斜面加工中利用专用装夹胎具进行了探讨。

在现代化制造生产中，批量化生产已经成为提高加工速度和质量的重要手段，在工业制造中应用广泛。而对于斜面加工来说 ，在对千差万别不同形状的零件进行批量化生产的时，如何即保证产品质量，又能缩短辅助时间，降低加T难度 ，提高加T效率，就成为亟待解决的问题。

-、 斜面jn-r技术改进的必要性随着技术的进步和人们对产品要求的不断提高，对于产品的尺寸、规格等分类也越来越细，以煤矿中的液压支架来说，就存在各类千差万别的斜面的加工。采用传统的加工方法在进行加工前，需要先利用楔块和垫块来保证斜面，这样会导致零件装夹辅助时间长、效率低 ，对于批量生产来说提高了生产成本 ，而且产品质量不能达到有效保证，不能满足生产要求。我们对于以往生产液压支架的斜面加T存在质量问题进行了调查，发现问题主要集中在几个方面：1，尺寸公差不匹配。在斜面加工中，移动轴为相互垂直轴，移动时就会和斜面夹角形成-个函数值，而在计算切削位移量时有-定难度 ，移动的实际位置和计算也会产生误差，使得公差尺寸不易把握。由此导致了超差现象 ，尺寸公差不匹配。

2，角度不符。粗加工时，毛皮余量较多，在切削力大时角度容易偏移或校正角度不够精确 ，造成角度不符。3，斜面的对称性不好，机床附件旋转后平面和中心位置的偏斜产生的差别 ，使二斜面和中心轴线不对称。4，加工方法不同造成的误差。在加工中，南于不同操作师傅的操作方法不同，比如有人先做基准，有人根据划线粗技工，容易产生误差。

以上这些造成的质量问可以通过重新定位修正来弥补，但会浪费大量人力和物力，也会延长加工周期 ，从而影响整体节点计划。

二、斜面加工胎具的设计方法(- )某地铁立板的斜面加工。以某地铁立板的斜面加工为例，传统的法是把多个立板叠放-起，对边缘进行焊接然后在对立板边缘加工。完成后 ，再把这些立板分开，逐个进行加工，加工时利用两个压板对找好基准的立板进行同定并加工。但是这种加工方法容易产生偏移或倒角不平，究其原因，-方面是因为切割后的立板会带有-定的弧度，与T作台无法完全接触，所以会造成倒角不平 ，而倒角不平有会直接造成地面到倒角边缘的尺寸达不到设计要求。另-方面将立板两端直接固定的装夹方式，只能使其在垂直方向上不移动，-旦进行斜面加工时，会常出现以装夹部分为基点的水平偏移，倒角加工质量不合格。

为此，可以设计立板斜面加工时的专用胎具，严格控制加工过程，以 3500 x 800×8O的钢板为例，在设置好基准后将其固定。然后在加工中心编好程序，根据立板尺寸对该钢板加工。此时，装夹在胎具上的立板仍然会不断偏移，因此可以在胎具上加工两个孔 ，配置两个可膨胀圆锥套销，如图 1所示，经过这样的加工后，立板被牢牢固定不会在发生移动。这种加工的好处-是可以显著提高产品质量 ，由于立板在三个方向上都被同定，避免了偏移的可能，也保证了斜面的平整性，使得倒角到地面等各项尺寸都能满足设计要求。二是省去了焊接和划线工序。

在加工时只需要把加工好的工装放置在工作台上装夹，然后同定立板，只需工装定位-次就可以批量生产，避免了多次定位，提高了工程效率。

是节省了刀具。由传统的多片立板加工减少到-片，避免了刀片和加工面的接触次数，从而减少了刀具使用频率，增加了刀具使用寿命。四是，提高了立板加工的使用效率，减少了设备重复和人工资源的浪费，使用胎具前该地铁项目加工-片立板需要 3小时，而使用后只需要-个小时，减少了工时，降低了企业的成本费用，尤其在大型项目中非常明显。

苴 府 /、，- - 用研究(二 )液压支架斜面加工。本研究中的顶梁限位板以ZY10000/28/62型液压支架中的为例，图 2。在对斜面加工时，基本思路应是把工件放到胎具上，然后考虑如何把工件的斜面加工转为平面加工，即要使工件的加工斜面处于水品面。同时在设计中还应兼顾到工件放置的牢固、较高的加工件加工质量以及装夹的方便性，接着设计出可以满足以上要求的胎具限位版。

图 2限位板图 3限位板夹具进行胎具加工前，先把胎具切割成两个工件，具体数据和形状如图3所示，加工时要保证斜面始终呈 12。，宽度大小保持在 83mm。同时83mm和与其垂直的两个面，65mm、68mm和 130mm面应保持严格的互相垂直，防止出现质量问题。另外对于各处尺寸有相差的地方 ，比如图 3中 283mm比工件 80mm处寸大，此时应注意工件是数控切割的毛料，而其公差为 ±1，因此下料时可能造成切割不垂直、外观不好等情况。避免方法是 80mm设计时工装处为 83ram，然后在尺寸 45ram处钻孔攻丝∮着再用台钳把加工好的两个胎具加紧，用螺杆固定，至此，加工斜面的胎具就完成了。这种胎具的优点是零件装夹便利，只需要活动上面的螺杆，就可以轻松对被加工工件轻易拆卸。-般来说 ，其他条件相同的情况下，采用这种方法可以调高 30%以上的效率，产品不合格率也大为降低。

结束语通过以上胎具的设计及使用，可以大幅度提高批量生产的进度和质量，减少返工率 ，缩短加工周期，避免对后续工序造成消极影响，也解决许多产品加工中存在的难度，从而为企业创造更高的经济效益。同时，这两种方法都属于限位版胎具的设计和运用，具有-定的普遍性，对于各种斜面或斜孔加工都可使用，因此可以在实际生产制造中大力推广。