線切割在機(jī)械加工中應(yīng)用非常廣泛，但其機(jī)床自身配帶的簡易橫梁支架裝置只適合裝夾形狀規(guī)則的長條形或是板型工件，對于一些形狀復(fù)雜、不規(guī)則或本身尺寸較小的工件，其機(jī)床出廠時(shí)沒有針對其特殊性設(shè)計(jì)專用裝置，在實(shí)際加工中往往有特殊裝夾要求的工件比較多，導(dǎo)致工件在線切割加工前的裝夾與找正定位非常困難，甚至因無法裝夾而不能加工; 在無專用裝夾裝置的前提下，即使能夠裝夾有特殊要求的工件也是低效率的工作。為此，應(yīng)企業(yè)需求，研制一種圓柱形工件裝夾定位裝置，為企業(yè)提高生產(chǎn)率。
1 技術(shù)方案
1． 1 組成
該裝置的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、裝夾定位準(zhǔn)確、一次能裝夾加工多個(gè)圓柱形工件( 如圖1所示) 的裝置，提高工件加工的精度和效率。裝置包括基座、前面板移動夾緊裝置、后面板頂緊裝置和壓板壓緊裝置，其中，基座上并列設(shè)有若干個(gè)V 形槽( 圖2) 。
1． 2 工作原理與過程
工件通過車削及電火花機(jī)精加工成為線切割待加工工件，如圖1b 所示。前面板移動夾緊裝置包括設(shè)置在基座同側(cè)的兩個(gè)前面板導(dǎo)向柱，裝置在前面板導(dǎo)向柱上的前面板以及前面板推進(jìn)氣缸，前面板上裝置有與V 形槽數(shù)量相等的彈簧，前面板在前面板推進(jìn)氣缸的驅(qū)動下沿著前面板導(dǎo)向柱移動; 后面板頂緊裝置包括設(shè)置在基座上的與V 形槽數(shù)量相等的定位導(dǎo)向支撐柱、后面板以及后面板定位推進(jìn)氣缸，定位導(dǎo)向支撐柱從基座內(nèi)部孔穿過后垂直設(shè)有定位支柱，后面板在后面板定位推進(jìn)氣缸帶動下沿著定位導(dǎo)向支撐柱移動; 壓板壓緊裝置包括設(shè)置在基座同側(cè)上方的兩個(gè)壓板導(dǎo)向柱，裝置在壓板導(dǎo)向柱上的壓板及壓板推進(jìn)氣缸，壓板由壓板推進(jìn)氣缸帶動沿著壓板導(dǎo)向柱移動［2］。工作過程如下:
( 1) 安放待加工工件: 將8 個(gè)待加工工件安放到基座上的8 個(gè)V 形槽內(nèi)，壓板推進(jìn)氣缸7 做適當(dāng)?shù)耐七M(jìn)，帶動壓板沿壓板導(dǎo)向柱6 運(yùn)動，壓板稍微壓住待加工工件的柄，防止待加工工件從裝置上掉落下來。
( 2) 待加工工件在夾具中垂直方向的定位: 后面板定位推進(jìn)氣缸8 到位，帶動后面板10 與定位導(dǎo)向支撐柱12 運(yùn)動，將8 根定位支柱13 依次從8 個(gè)待加工工件的小孔從上往下穿入至定位導(dǎo)向支撐柱小孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)待加工工件中間小孔在夾具中垂直方向的定位。
( 3) 待加工工件在夾具中寬度方向的精確定位:前面板推進(jìn)氣缸1 推進(jìn)到位，帶動前面板4 沿前面板導(dǎo)向柱3 運(yùn)動，待加工工件的臺階面在前面板推進(jìn)氣缸的推力和彈簧14 的彈簧力的作用下被壓緊貼在基座11 側(cè)面上。
待加工工件在夾具中長度、高度方向的精確定位:壓板推進(jìn)氣缸7 做進(jìn)一步的推進(jìn)且推進(jìn)到位，帶動壓板9 沿壓板導(dǎo)向柱6 運(yùn)動，壓板壓緊待加工工件的柄。
( 4) 退回夾具寬度方向定位壓緊裝置: 在待加工工件被經(jīng)過上述一系列動作壓緊后，前面板推進(jìn)氣缸1 回位，帶動前面板4 與彈簧14 也回位，松開待加工工件在寬度方向的壓緊。
( 5) 退回夾具垂直方向的定位裝置: 從待加工工件的上表面將8 根定位支柱13 依次拔出，后面板定位推進(jìn)氣缸8 回位，帶動后面板10 與定位導(dǎo)向支撐柱12 回位。撤回影響線切割鉬絲走線運(yùn)動周邊裝置。
( 6) 加工待加工工件中間橢圓形孔: 通過手工方式，在每個(gè)待加工工件的小圓孔內(nèi)穿入線切割鉬絲，編程加工橢圓形孔，依次重復(fù)操作加工完其他的待加工工件中間橢圓形孔。
( 7) 加工待加工工件兩側(cè)平面: 通過線切割鉬絲碰數(shù)第一個(gè)待加工工件，找正后，編程一次加工完8 個(gè)待加工工件的兩側(cè)平面。
2 研制中解決的問題
2． 1 定位精度的可靠性
V 形槽作為裝置定位工件的核心方法，以兩平面的交線和對稱中心面為定位基準(zhǔn)，合理且有效地避免使用定位基準(zhǔn)不合理和定位基準(zhǔn)錯(cuò)誤對加工工件誤差的傳遞影響，它有效且簡單地限制了工件的4 個(gè)自由度。同時(shí)，基座與工件接觸的面經(jīng)過鏡面磨削加工，從而進(jìn)一步有效地減少因裝夾裝置制造誤差的傳遞。
2． 2 裝夾的效率
裝置采取的是待加工工件先統(tǒng)一裝夾，再統(tǒng)一一次走刀方式進(jìn)行加工，從而避免單個(gè)多次裝卸工件，節(jié)約了裝卸工件的時(shí)間，基本可實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作時(shí)間段( 4h) 內(nèi)只需一次裝夾，實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)的生產(chǎn)模式，提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率。現(xiàn)場試驗(yàn)證明，該裝置設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，解決了工件因人為因素在定位精度和加工效率上的問題，從而帶來的是效率和質(zhì)量的提高［3］。現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1 所示。
3 結(jié)語
該裝置定位精度高，待加工工件的定位，基座采用的是V 形槽設(shè)計(jì)，可減少誤差的傳遞。該夾具生產(chǎn)效率高，能一次裝夾多個(gè)待加工工件，即可實(shí)現(xiàn)一次裝夾，加工多個(gè)待加工工件，大量縮減了裝卸工件的時(shí)間，提高了工作效率，同時(shí)也有效降低了產(chǎn)品的制造成本［4］。
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