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機器人焊（hàn）槍冷卻零件的夾具（jù）的設計與加工

2022-1-7 來源：廣東省國防技師學院作者：陳心勇

摘要：機器人焊槍冷卻零件在加工中存在較（jiào）難的問題，在數控（kòng）車床與數控銑床上加工需要采用專用夾具進（jìn）行裝夾才可以進行加工。本文設（shè）計了（le）加工機器人焊槍連接（jiē）座零件（jiàn）的專用夾具，如何選用合理的刀具（jù）材料及（jí）設計非標刀（dāo）具，從而完成該零件的（de）加工並（bìng）達到技術要求。

關鍵詞：機器人焊槍冷卻零（líng）件；彈（dàn）簧夾頭；非標（biāo）鑽孔刀具

0、引言

機（jī）器人焊（hàn）槍冷卻零件的加工，目前一般使用數控車（chē）床與數控銑床和一些普通簡易機加工設（shè）備（bèi）。由於（yú）該產品外型結構（gòu）為不規則（如下（xià）圖1）所示,普通的三爪卡盤和平口鉗很難直（zhí）接進行裝夾，必須采用專用夾具（jù）。使用數控車床與數控銑床上（shàng）加工，每件需約5次裝夾，並不易保證加工（gōng）精度與形（xíng）位公差，特別是加工“矩形外螺紋（wén）”容易斷刀。因多次裝夾造成產品質量不穩定性（xìng）。存在（zài）產品報廢率較高，導致加工上（shàng）給我們帶（dài）來一些困難。為了提高生產效率，降低成本、快（kuài）速提供交貨能力，同時也綜合各方麵因，對機器人焊槍冷卻零件進行切削時間及人工成本的計（jì）算、機床的損耗等,無法減低零件的成本。特選用公司加工設備“LB46車銑中心機（jī）床”。在該機床上我們設計了夾具，通過該（gāi）夾具能夠提高加工效率，保證產品的加工質量，完成了生（shēng）產任務。

圖 1　產品零件圖

1、產品零件圖工藝分析

根據（jù）圖紙要（yào）求（qiú），經工藝分析後，製定以下（xià）工藝流程（chéng）：

（1）毛坯的檢驗，據毛坯要求，合格進入（rù）生產（chǎn）車間；

（2）采用彈簧夾頭卡盤裝置，用彈簧夾（jiá）頭（tóu）裝夾毛坯（已加工端麵（miàn）側與夾頭（tóu）台階作為長度定位基準），首（shǒu）先加工Φ33.75mm與矩（jǔ）型螺紋、Φ27.15、Φ17.05加工至尺寸[1]；

（3）其次掉頭車另一端，用彈簧（huáng）夾頭裝夾Φ33.75mm外圓與定（dìng）位33.85mm位置，加工至尺寸；

（4）加工完後手工去除棱角毛刺；

（5）表麵清洗處理,檢驗與入庫；

2、夾具設計

如何保（bǎo）證零件的位置度公差、裝夾方法（fǎ），結合實際情況對工藝流程的分析後，在第2-3步用（yòng）台灣新代數（shù）控（kòng）係統“LB46車銑中心機床”加工時[2]，在車床主軸上設計了如下夾具，如圖2所示（shì）。

圖 2　夾具結構圖

夾具結構說明：夾頭材料（liào）為65Mn彈簧鋼（gāng），根據夾頭內孔中（zhōng）心軸線為基準，加工出與產（chǎn）品（pǐn）形狀相同的（de）輪廓，按夾頭設（shè）計圖（tú）進行加工，用於放置毛坯工件，並對產品進行加工；據夾頭內孔中（zhōng）心軸線為基準（zhǔn），據夾頭設計圖進行加工（gōng）（未供設計圖），用於調頭裝（zhuāng）夾已（yǐ）加工零件，對產品進行（háng）另一側全部尺寸加工成品；夾具（jù）端麵上有加工避空槽與台階，主要用於防止（zhǐ）刀具幹涉；

3、夾具（jù）定（dìng）位與安裝原理

夾具安裝：用百分表校（xiào）正簧夾頭座內錐麵精（jīng）度，並控製內（nèi）錐麵跳動精度小於0.01m裝過程：將彈簧夾頭座與法蘭盤連接，並裝上銷緊螺杆，依次對角進行鎖緊螺（luó）杆[3]。夾具定位：夾頭主要用於裝夾毛坯，保證加工產品的同軸度及其技術要求作用。夾頭主要用於裝夾已加表麵並起定位、夾緊作用。夾具有支（zhī）承麵大，支承鋼度好，定位精度高，夾具成本低，容易裝（zhuāng）夾應用[4]。

4、刀具材料與角度、設計

車、銑、鑽工序刀具采用一般的可換式硬質合金車刀，刀片的材料（liào）為YG3，攻絲刀具采用HSS高速鋼材料[5]。為了減少裝夾次數，確保（bǎo）一次裝夾完成所有工（gōng）序要求，因車床裝刀具容量有限，為此特別設計了一些非標鑽孔刀具[6]。如圖3所示。

圖（tú） 3　非標類鑽孔刀具

5、零件加工的檢測方法

內孔用通止規檢測，螺紋也用通止規（guī）、長度用卡尺測（cè）量；偏（piān）心部分、中（zhōng）心鑽、形位公差采用三坐標設備進行檢測；

6、加工時的注意事項

工件裝夾要牢固，防止車削時打滑飛（fēi）出傷人和紮刀，車削中最好采用銅切削（xuē）油進行冷卻加工[7]，所有刀具的卷屑槽（cáo）幾何形狀，切削（xuē）時盡量使其順著排（pái）屑槽排離工件，以防切屑刮傷工件已加工（gōng）表麵，零件擺放整齊，切勿用手觸（chù）摸零件已（yǐ）加工表麵、以防氧化[8]。

7、結語

經過實踐驗證，該零（líng）件的加工工藝、夾具設計、刀具等（děng）均合理有（yǒu）效。解決了在數控車床加工零件時；因裝夾產品不方便、花費（fèi）時間長、定位精度問題、產品質量（liàng）與生產成本（běn）等難點。利用該夾具方便、輕鬆、穩定可靠，而且在連續（xù）加工過程中，可以（yǐ）確保達到圖紙所要求的加工精度，這樣既保證了零件的加工質量不合（hé）率產生（從原（yuán）來3%下降至0.5%），提高了零件的生產（chǎn）效率2倍，也減輕了操作者的勞動強度。

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