【導(dǎo)讀】也即是將預(yù)先加工成形并帶有多個(gè)切削刃的多邊形刀片，用機(jī)械夾固的方法夾緊在刀體上的一種刀具。當(dāng)在使用過(guò)程中一個(gè)切削刃磨損后，只要將刀片的夾緊元件松開，轉(zhuǎn)位或更換刀片，使新切削刃進(jìn)入工作位置，再經(jīng)夾緊就可以繼續(xù)使用。雖然可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)繁多樣，但是可轉(zhuǎn)位刀片卻是其至關(guān)重要的零件，刀刃磨鈍后，只需轉(zhuǎn)位或更換可轉(zhuǎn)位刀片便可繼續(xù)進(jìn)行切削。本文研究的R刀片是針對(duì)汽輪機(jī)大葉片叉形葉根結(jié)構(gòu)加工的機(jī)夾銑刀專用刀片。機(jī)械加工的數(shù)控化對(duì)可轉(zhuǎn)位刀具的品種和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，已成為衡量一個(gè)國(guó)家的機(jī)械加工水平和刀具生產(chǎn)的一個(gè)重要方面。

　　

【正文】 差△基因?yàn)? =D+TD=d++TD=dTd所以 △基= （TD+Td+=但由于只要定位面所以△，可以忽略。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明夾具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)。根據(jù)整體方案的分析，輔具設(shè)計(jì)的要求為：a重復(fù)裝卡定位精度＜；b實(shí)現(xiàn)多件刀片集中加工；c實(shí)現(xiàn)復(fù)合工步，復(fù)合加工時(shí)間；d多件刀片磨削一致性＜。按照上敘述要求設(shè)計(jì)的輔具外形見(jiàn)下圖：圖53 輔具主體3D圖R刀片 圖54 快換塊（左） 圖55 快換塊（右）其原理設(shè)計(jì)如下：圖56 輔具主體2D圖1胎具主體、2特制螺釘、3半圓端蓋、4楔形塊、5頂桿、6沉頭螺釘圖57 快換塊工程圖使用時(shí)先將輔具主體安裝固定在機(jī)床工作臺(tái)上，然后將快換塊通過(guò)燕尾槽結(jié)構(gòu)與輔具主體裝配，轉(zhuǎn)動(dòng)件2特制螺釘，與其連接的件4楔形塊就會(huì)上下移動(dòng)，從而推動(dòng)件5頂桿頂緊快換塊，最后在快換塊多工位上裝上刀片，進(jìn)行加工。快換塊設(shè)計(jì)為六工位（見(jiàn)上圖）可以滿足一次裝卡加工六塊刀片，而其后角4176。是通過(guò)刀片槽底偏移值進(jìn)行補(bǔ)償，滿足設(shè)計(jì)要求和最初復(fù)合工步、多工位加工的構(gòu)想?？鞊Q塊與輔具主體是采用燕尾結(jié)構(gòu)定位，這樣可以實(shí)現(xiàn)快速重復(fù)定位。 操作使用過(guò)程輔具主體固定在機(jī)床→安裝好砂輪和金剛片→通過(guò)程序修磨砂輪→在快換塊多工位上裝上刀片→將快換塊安裝固定在輔具主體上→在投影屏幕上對(duì)刀設(shè)坐標(biāo)零點(diǎn)→→檢測(cè)。圖58 磨削前后對(duì)照表： 平磨側(cè)面夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇分析零件圖得，要滿足側(cè)面與中心孔的相對(duì)位置要求，必須以中心孔定位，選擇中心孔和端面為基準(zhǔn)定位，但這并未能限制刀片的六個(gè)自由度，所以還得通過(guò)兩側(cè)面輔助定位，使工件完全固定。 卡緊力計(jì)算本夾具采用楔形塊和螺釘配合夾緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，楔形塊夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)如下： 常和杠桿、螺旋機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用，能改變作用力的方向； 增力比較小，一般。要實(shí)現(xiàn)較大的夾緊力，常與氣動(dòng)增力機(jī)構(gòu)組合使用； 能實(shí)現(xiàn)自鎖，其自鎖條件為（見(jiàn)圖a）式中：、—楔塊與夾具體、工件間的摩擦角 a —楔塊升角，手動(dòng)夾緊一般取68176。，氣動(dòng)、液壓夾緊一般不受限制。圖59 自鎖條件分析夾緊力W=.P （）。M5內(nèi)六角緊定螺釘?shù)谋ＷC扭矩為5N/m。由于磨削速度不高，背吃刀量小，夾緊力和扭矩能實(shí)現(xiàn)工件的完全定位，完全符合機(jī)床的要求！ 定位誤差分析由六點(diǎn)定位原理——根據(jù)工件的加工要求，用定位元件來(lái)限制影響加工精度的自由度，使工件在夾具中得到正確的位置[14]。對(duì)于本工序，采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)中心孔為定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，則△不=0；由于夾緊螺釘與中心孔間隙配合，造成圓孔中心與螺釘中心發(fā)生偏移而產(chǎn)生了基準(zhǔn)位移誤差△基=（）則 △D=△不+△基=但由于加工尺寸檢驗(yàn)時(shí)基準(zhǔn)仍用φ8/，△D的產(chǎn)生對(duì)加工尺寸并未明顯影響，只要滿足工件完全定位，定位誤差對(duì)加工精度的影響可以忽略。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)整體方案的討論意見(jiàn)，輔具設(shè)計(jì)的要求為：a重復(fù)裝卡定位精度＜；b實(shí)現(xiàn)多件刀片集中加工；c多件刀片磨削一致性＜。按照上敘述要求設(shè)計(jì)的輔具方案如下圖：圖510 方案一圖511 方案二經(jīng)過(guò)分析，考慮到刀片定位的穩(wěn)定性和精度要求，由于彈簧存在疲勞現(xiàn)象，且彈簧為柔性?shī)A緊，緊固性不好，而且單面頂緊定位精度不高、穩(wěn)定性不好，最終確定采用方案二。其原理設(shè)計(jì)如下：圖512 設(shè)計(jì)原理圖1胎具主體、2楔形塊一、3楔形塊二、4壓緊螺釘輔具主體工程圖：圖513 胎具主體工程圖使用時(shí)先將輔具主體磁性吸附固定在磨床工作臺(tái)上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)件4壓緊螺釘，裝入R刀片，嵌入楔形塊一二使刀片夾緊固定，進(jìn)行加工。輔具設(shè)計(jì)為五工位（見(jiàn)上圖）可以滿足一次裝卡加工五塊刀片，通過(guò)中心孔定位保證磨削側(cè)邊與中心孔的位置度要求，砂輪只需要前后滑動(dòng)直線磨削即可滿足要求。楔形塊采用8176。自鎖角自鎖設(shè)計(jì)，保證磨削過(guò)程中刀片不會(huì)因?yàn)榍邢髁Χ莆唬_保精確定位。[15] 操作使用過(guò)程輔具主體固定在機(jī)床→在輔具多工位上裝上刀片→用楔形塊及壓緊螺釘將刀片夾緊定位→進(jìn)行磨削刀片→多次檢測(cè)反復(fù)修磨。 平磨斜面夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇由于其余面均已加工至圖紙要求，便選擇端面和側(cè)面為基準(zhǔn)定位，中心孔用螺釘壓緊輔助定位，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中完全固定。 卡緊力計(jì)算查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，M5內(nèi)六角緊定螺釘?shù)谋ＷC扭矩為5N/m，側(cè)面尺寸錯(cuò)位導(dǎo)致軸孔中心錯(cuò)位配合增加夾緊力，由于磨削時(shí)砂輪進(jìn)給速度較低，背吃刀量小，切削力和扭矩均不大，完全符合機(jī)床加工要求。 定位誤差分析對(duì)于本工序，采用中心孔和端面為基準(zhǔn)定位，而其加工基準(zhǔn)為側(cè)面，使得加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致，則△不=由于側(cè)面錯(cuò)位導(dǎo)致軸孔中心錯(cuò)位配合夾緊使得基準(zhǔn)無(wú)位置移動(dòng)，則基準(zhǔn)位移誤差△基=則 △D=△不+△基=但由于加工尺寸檢驗(yàn)時(shí)只需滿足14177。，177。，所以△D的產(chǎn)生對(duì)加工尺寸并未明顯影響，只要滿足工件完全定位，定位誤差對(duì)加工精度的影響可以忽略。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)整體方案的討論分析，輔具設(shè)計(jì)的要求為：a重復(fù)裝卡定位精度＜；b實(shí)現(xiàn)多件刀片集中加工；c多件刀片磨削一致性＜。按照上敘述要求設(shè)計(jì)的輔具外形見(jiàn)下圖：圖514 輔具外形圖其原理設(shè)計(jì)如下：圖516 設(shè)計(jì)原理圖1胎具主體、2壓緊螺釘輔具主體工程圖如下：圖517 輔具主體工程圖使用時(shí)先將輔具主體磁性吸附固定在機(jī)床上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)件2壓緊螺釘，裝入R刀片，旋緊使刀片固定，進(jìn)行加工。輔具設(shè)計(jì)為五工位（見(jiàn)上圖）可以滿足一次裝卡加工五塊刀片，通過(guò)中心孔及兩側(cè)邊定位保證磨削斜邊形位要求，砂輪只需要前后滑動(dòng)直線磨削即可滿足要求。刀片通過(guò)中心孔定位夾緊，并與兩精磨側(cè)邊過(guò)盈配合鎖定，保證磨削過(guò)程中刀片的精確定位。 操作使用過(guò)程輔具主體固定在機(jī)床→在輔具多工位上裝上刀片→用壓緊螺釘將刀片夾緊定位→進(jìn)行磨削刀片→多次檢測(cè)反復(fù)修磨。 本章小結(jié)本章主要講述了R刀片專用夾具的設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了光磨與平磨工序夾具設(shè)計(jì)要求、整體結(jié)構(gòu)、操作過(guò)程以及輔具設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)確定等。第六章 總結(jié)本課題通過(guò)對(duì)R刀片工藝規(guī)程分析整改，在保證零件加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到圖紙所提出的技術(shù)要求的前提下，提高了R刀片的生產(chǎn)效率；同時(shí)依靠專用夾具的設(shè)計(jì)使用，確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。本文主要對(duì)叉形葉根刀R刀片加工效率提升問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容歸納如下：簡(jiǎn)述了可轉(zhuǎn)位刀具的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對(duì)本文中的R刀片進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本文先通過(guò)對(duì)車間生產(chǎn)現(xiàn)狀的調(diào)研，提出R刀片加工效率低的問(wèn)題，然后經(jīng)過(guò)車間現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，提出影響R刀片加工效率的主要原因，提出解決方案。分析R刀片工藝規(guī)程，制定優(yōu)質(zhì)高效的加工工藝。設(shè)計(jì)專用夾具，重復(fù)定位，多工位加工，達(dá)到提升加工效率的目標(biāo)。由于時(shí)間倉(cāng)促及本人能力有限，本文還有不盡完善之處，有待于進(jìn)一步探討和研究。致謝我的論文得以順利完成得到了很多人的幫助，首先要感謝我的指導(dǎo)老師和廠里的師兄，感謝工具分廠給了我做這個(gè)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，同時(shí)也感謝師兄師姐們和老師平時(shí)對(duì)我的教導(dǎo)和關(guān)心。其次我還要感謝“卓越工程師班”的同學(xué)們，感謝你們平時(shí)對(duì)我的幫助。你們?yōu)槲易隽撕芏嗍隆．厴I(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程是對(duì)我四年所學(xué)知識(shí)的自我檢測(cè)，也是對(duì)我的學(xué)習(xí)生涯的總結(jié)。對(duì)于即將畢業(yè)的我，思考未來(lái)的路，這將是我走向成功的關(guān)鍵條件。還有我身邊的朋友同學(xué)，謝謝你們一直以來(lái)對(duì)我的支持和鼓勵(lì)，是你們讓我在這四年快樂(lè)的成長(zhǎng)。謝謝你們。還要感謝一直在我背后默默支持父母，是你們養(yǎng)育了我。謝謝你們。我需要感謝的人太多太多，總之我感謝所有關(guān)心過(guò)我，幫助過(guò)我，甚至批評(píng)過(guò)我的人。謝謝你們。參考文獻(xiàn)[1]吳雪松，丁興林，[M]. 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