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摘要：社会的不断发展和经济快速进步，使得科技的力量越发强大。在机械加工当中，数控机床的数量越来越多，有逐步取代普通机床的主要地位的趋势。但是普通机床加工是数控机床加工的基础，众多中小型企业采用的依然是普通机床加工，因此普通机床加工是加工人员必须掌握的基础内容。本文从普通车床上加工方形零件夹具方面进行分析，希望能够给相关工作人员一些启发和思考。
关键词：普通车床；方形零件夹具；设计
在机械加工领域，数控机床渐渐取代了普通机床的主导地位，因为其具有高效、可控等特性。但是，我们依然不能彻底摒弃普通车床的学习研究，因为它是数控机床发展的基础，可以有效培养工作人员的相关专业技术素质。本文是对普通车床加工方形零件夹具进行分析，该加工方形工件夹具，是根据日常生产需要而制作的。它主要是利用车床自身的固有条件安置和加工的，因而在其它设备条件并不齐全的情况下，越发能显示其特有的优越性。该加工方形零件夹具，绘声结构较简单，操作容易，很便于安装。在车床上能加工偏方，三方，四、六方等多连形非标准件，同时对操作人员技术要求不是很高，便于实际操作应用和推广，通过实践证明，该车方形零件夹具比铣床加工同一产品时，可显著提高工效4～5倍。
一、方形零件夹具设计的必要
在机械加工过程中，为了能够保证工件的加工精准度，使之相对于机床、刀具占有稍确定的位置，并能迅速可靠地夹紧各种工件，以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具，简称夹具。夹具设计中主要要基于夹具的特点，从夹具体、定位元件、夹紧装置、联接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件以及标准化了的其他联接元件中设计。
在平时的机械加工工作中，经常会遇到方形零件的加工，这些零件若用铣床加工，生产效率较低，加工不方便。方形零件夹具是在机床上用以定位装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于刀具或机床有一个相对正确的位置，保证加工精度、提高劳动生产率、扩大机床的使用范围和保证生产安全，因此，方形零件夹具在机械制造中占有很重要的地位。随着现代机械加工技艺的日趋完善和各种高精数控加工机床的出现，这要求与之配套的机床附件更加精确与可靠，而方形零件夹具的性能直接影响加工工件的安装、定位及制造精度。因此，良好的方形零件夹具设计是保证高精度机床加工的前提条件。
二、普通车床加工方形零件夹具设计要求
1.高效、高精。为了提高机床的加工精度，机床夹具应具有较高的定位安装精度和转位、定位精度。工件在夹具的定位实际上包括工件在夹具上的定位和夹具在机床上的定位两个方面。夹具设计不但要保证加工精度、扩大机床的使用范围、提高劳动生产率，而且应该有良好的机动性和安全可靠性，保证生产安全。
2.模块、组合。夹具元件模块化是实现组合化的基础，利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节能、节材，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD/CAM、CAXA、Pro＼E等技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。模块化夹具与组合夹具之间有许多共同点。它们都具有方形、矩形和圆形基础件，在基础件表面有坐标孔系。两种夹具的不同点是组合夹具的万能性好，标准化程度高；而模块化夹具则为非标准的，一般是为本企业产品工件的加工需要而设计的。
3.通用、经济。夹具设计要大力提倡标准化、系列化的通用性设计，这样，才能提高设计质量，缩短设计周期，降低设计成本，提高其设计制造水平和质量，从而使夹具行业的整体劳动生产率得到提高。
三、普通机床加工形零件夹具的特点
1.一机多用。在设备不齐全，专业技术人员缺少的情况下，可直接加工方形工件一次而成。
2.方形零件夹具结构简单、容易操作，对操作人员的技术水平要求不高，便于使用。
3.方形零件夹具生产效率高。可在加工M36以下的各种螺丝和螺母的六方面（对角长63.5mm ）或加工边长为3O～的扁和四方等。当车床上使用此装置加工M12的六角螺栓和螺母的方头时，它可比铣床加工提高工效4～5倍。
四、工作原理
使用时可将此装置的底座1O固定在车床的中拖板上，将车床小拖板取下来，同时将卞动齿轮轴2直接安装在床头箱卞轴锥孔内，另一端用车床后顶尖顶位。动力经床头箱主轴传到齿轮轴（渐开线花键轴、Z：lq）再通过中间齿轮5带动双联齿轮9（Z= 54：Z= 36），由此可分别得到1= 1/3或1= l/2的减速比、工件再由装在从动轴2l上的卡盘22驱动、刀盘l安装在床头箱的主轴上，并开有六条装刀槽。
工作时，工件和刀具都作同方向的不等速旋转运动，利用线由点组成的几何原理，在车床上改变原来车刀和工件相对运动的轨迹、车刀不移动、进刀和走刀的动作由车床的拖板通过移动工件来完成，这种加工方法的不足是工件表面稍有弧形，但是对紧固件而言，不会影响其使用。车方形工件夹具的构造和安排情况如下图所示。
1.刀盘2.主动轮3.介轮4.从动轮5.工件6.工件夹具7.夹紧油缸8.进给油缸
五、使用方法
l.车方夹具的安装、使用。将车床刀架卸下，利用车床刀架回转盘的紧固螺栓，将此夹具固定在中拖板上，工作完后即可折除。安装刀盘中Zoomm 左右自制时，可先折下原来车床上的卡盘，然后将刀盘装在床头箱主轴上。
2.刀具的选用和安装。刀具材料选用YTS硬质合金、刀杆材料45#钢，同时使用两把以上的刀具时，每把刀具的几何形状均需相同。装刀数量可根据多边形数和所选用的减速比来确定。计算方法如下：装刀二多边形边数X 减数比常加工多边形工件刀数量表：
安装两把以上刀具时，每把刀伸出刀盘的长度一定要相等，刀尖要在同一圆周上、刀具之间的夹角也要相等，否则就加工不出规则的正多边形。
3.调速减速比。速比的改变是通过调整挂轮来实现的，调整时只要改变中间齿轮轴与卞、从动轴之间的相对位置，使中间齿轮分别与双联齿轮的大、小齿轮相结合，便可得到两种不同的速比。
4.工件加工尺寸的控制。这可以通过调整从动轴和主动轴的相对位置（中心距）来实现，方法是先松开挂轮板，摇动中拖极、改变两轴中心距、并使加工面与车刀保持适应位置，这样就可获得加工不同尺寸的工件。
（作者单位：广东省岭南工商第一技师学院）
参考文献：
[1]孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，2003.
[2]刘志翎.预塑螺杆加工专用机床的传动系统设计[C].2005晋冀鲁豫蒙鄂沪云贵川甘湘十二省区市机械工程学会学术年会论文集，2005.
[3]赵本棻，应忠根.偏心换向反刮孔口平面工具在流水线上的应用[J].组合机床与自动化加工技术，2000（1）.
[4]吕冰海，袁巨龙，常敏，赵文宏，潘峰.超精密修正环型平面抛光机运动特性的分析[C].制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集，2002.
[5]胡建新.机床夹具[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.
[6]梁国胜.谈谈在普通车床中拖板上加装后刀架在生产中的应用[C].绿色制造与低碳经济——2010年海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会“年会”暨机械工程科技学术报告会论文集，2010.
责任编辑何丽华
关键词：普通车床；方形零件夹具；设计
在机械加工领域，数控机床渐渐取代了普通机床的主导地位，因为其具有高效、可控等特性。但是，我们依然不能彻底摒弃普通车床的学习研究，因为它是数控机床发展的基础，可以有效培养工作人员的相关专业技术素质。本文是对普通车床加工方形零件夹具进行分析，该加工方形工件夹具，是根据日常生产需要而制作的。它主要是利用车床自身的固有条件安置和加工的，因而在其它设备条件并不齐全的情况下，越发能显示其特有的优越性。该加工方形零件夹具，绘声结构较简单，操作容易，很便于安装。在车床上能加工偏方，三方，四、六方等多连形非标准件，同时对操作人员技术要求不是很高，便于实际操作应用和推广，通过实践证明，该车方形零件夹具比铣床加工同一产品时，可显著提高工效4～5倍。
一、方形零件夹具设计的必要
在机械加工过程中，为了能够保证工件的加工精准度，使之相对于机床、刀具占有稍确定的位置，并能迅速可靠地夹紧各种工件，以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具，简称夹具。夹具设计中主要要基于夹具的特点，从夹具体、定位元件、夹紧装置、联接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件以及标准化了的其他联接元件中设计。
在平时的机械加工工作中，经常会遇到方形零件的加工，这些零件若用铣床加工，生产效率较低，加工不方便。方形零件夹具是在机床上用以定位装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于刀具或机床有一个相对正确的位置，保证加工精度、提高劳动生产率、扩大机床的使用范围和保证生产安全，因此，方形零件夹具在机械制造中占有很重要的地位。随着现代机械加工技艺的日趋完善和各种高精数控加工机床的出现，这要求与之配套的机床附件更加精确与可靠，而方形零件夹具的性能直接影响加工工件的安装、定位及制造精度。因此，良好的方形零件夹具设计是保证高精度机床加工的前提条件。
二、普通车床加工方形零件夹具设计要求
1.高效、高精。为了提高机床的加工精度，机床夹具应具有较高的定位安装精度和转位、定位精度。工件在夹具的定位实际上包括工件在夹具上的定位和夹具在机床上的定位两个方面。夹具设计不但要保证加工精度、扩大机床的使用范围、提高劳动生产率，而且应该有良好的机动性和安全可靠性，保证生产安全。
2.模块、组合。夹具元件模块化是实现组合化的基础，利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节能、节材，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD/CAM、CAXA、Pro＼E等技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。模块化夹具与组合夹具之间有许多共同点。它们都具有方形、矩形和圆形基础件，在基础件表面有坐标孔系。两种夹具的不同点是组合夹具的万能性好，标准化程度高；而模块化夹具则为非标准的，一般是为本企业产品工件的加工需要而设计的。
3.通用、经济。夹具设计要大力提倡标准化、系列化的通用性设计，这样，才能提高设计质量，缩短设计周期，降低设计成本，提高其设计制造水平和质量，从而使夹具行业的整体劳动生产率得到提高。
三、普通机床加工形零件夹具的特点
1.一机多用。在设备不齐全，专业技术人员缺少的情况下，可直接加工方形工件一次而成。
2.方形零件夹具结构简单、容易操作，对操作人员的技术水平要求不高，便于使用。
3.方形零件夹具生产效率高。可在加工M36以下的各种螺丝和螺母的六方面（对角长63.5mm ）或加工边长为3O～的扁和四方等。当车床上使用此装置加工M12的六角螺栓和螺母的方头时，它可比铣床加工提高工效4～5倍。
四、工作原理
使用时可将此装置的底座1O固定在车床的中拖板上，将车床小拖板取下来，同时将卞动齿轮轴2直接安装在床头箱卞轴锥孔内，另一端用车床后顶尖顶位。动力经床头箱主轴传到齿轮轴（渐开线花键轴、Z：lq）再通过中间齿轮5带动双联齿轮9（Z= 54：Z= 36），由此可分别得到1= 1/3或1= l/2的减速比、工件再由装在从动轴2l上的卡盘22驱动、刀盘l安装在床头箱的主轴上，并开有六条装刀槽。
工作时，工件和刀具都作同方向的不等速旋转运动，利用线由点组成的几何原理，在车床上改变原来车刀和工件相对运动的轨迹、车刀不移动、进刀和走刀的动作由车床的拖板通过移动工件来完成，这种加工方法的不足是工件表面稍有弧形，但是对紧固件而言，不会影响其使用。车方形工件夹具的构造和安排情况如下图所示。
1.刀盘2.主动轮3.介轮4.从动轮5.工件6.工件夹具7.夹紧油缸8.进给油缸
五、使用方法
l.车方夹具的安装、使用。将车床刀架卸下，利用车床刀架回转盘的紧固螺栓，将此夹具固定在中拖板上，工作完后即可折除。安装刀盘中Zoomm 左右自制时，可先折下原来车床上的卡盘，然后将刀盘装在床头箱主轴上。
2.刀具的选用和安装。刀具材料选用YTS硬质合金、刀杆材料45#钢，同时使用两把以上的刀具时，每把刀具的几何形状均需相同。装刀数量可根据多边形数和所选用的减速比来确定。计算方法如下：装刀二多边形边数X 减数比常加工多边形工件刀数量表：
安装两把以上刀具时，每把刀伸出刀盘的长度一定要相等，刀尖要在同一圆周上、刀具之间的夹角也要相等，否则就加工不出规则的正多边形。
3.调速减速比。速比的改变是通过调整挂轮来实现的，调整时只要改变中间齿轮轴与卞、从动轴之间的相对位置，使中间齿轮分别与双联齿轮的大、小齿轮相结合，便可得到两种不同的速比。
4.工件加工尺寸的控制。这可以通过调整从动轴和主动轴的相对位置（中心距）来实现，方法是先松开挂轮板，摇动中拖极、改变两轴中心距、并使加工面与车刀保持适应位置，这样就可获得加工不同尺寸的工件。
（作者单位：广东省岭南工商第一技师学院）
参考文献：
[1]孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，2003.
[2]刘志翎.预塑螺杆加工专用机床的传动系统设计[C].2005晋冀鲁豫蒙鄂沪云贵川甘湘十二省区市机械工程学会学术年会论文集，2005.
[3]赵本棻，应忠根.偏心换向反刮孔口平面工具在流水线上的应用[J].组合机床与自动化加工技术，2000（1）.
[4]吕冰海，袁巨龙，常敏，赵文宏，潘峰.超精密修正环型平面抛光机运动特性的分析[C].制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集，2002.
[5]胡建新.机床夹具[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.
[6]梁国胜.谈谈在普通车床中拖板上加装后刀架在生产中的应用[C].绿色制造与低碳经济——2010年海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会“年会”暨机械工程科技学术报告会论文集，2010.
责任编辑何丽华