探索提高鉗工手工加工效率的途徑

郭建英

摘要： 鉗工是一種操作性很強的工作，大部分都是手工操作，同時鉗工也是一種勞動強度很大的工種，加工效率不高。本文將從三個方面介紹提高鉗工手工加工效率的途徑。

Abstract： Fitter is a kind of work with strong operability， most of which are manual operation， and fitter is also a kind of work with great labor intensity， processing efficiency is not high. This paper will introduce the ways to improve the efficiency of fitter manual processing from three aspects.

關鍵詞： 夾具設計;加工效率;鉗工

Key words： fixture design;machining efficiency;fitter

中圖分類號：TG5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）01-0094-03

0 ?引言

鉗工是一種操作性很強的工作，大部分都是手工操作，同時鉗工也是一種勞動強度很大的工種，加工效率不高。目前我們機械工具車間鉗工涉及的工作主要有制孔、內孔攻絲、劃線等。本文將從三個方面以典型零件為引子逐一介紹提高鉗工手工加工效率的途徑。

1 ?制孔（典型零件：圓柱銷類）

①在圓柱銷的銷體上一般設置有一個或二個固定孔，用于插接開口銷，以實現銷體的定位，該固定孔是鉗工在臺鉆上鉆出的，因為在圓柱體上鉆孔，鉆頭容易打滑，加工效率低下。（見圖1）

②提高途徑：制孔夾具設計（見圖2、圖3）。

③夾具技術方案。

L形加工臺1，在L形加工臺1的水平工作臺上設置有V形槽2，在V形槽2中放置有小型圓柱銷3，在L形加工臺1的立板4上設置有T形滑槽5，T形滑槽5與V形槽2是彼此平行設置的，滑動懸壁塊6的尾端設置有T形插接頭7，滑動懸壁塊6是通過其尾端設置的T形插接頭7活動插接在T形滑槽5中的，在滑動懸壁塊6的中部一端設置有頂絲螺紋通孔8，在頂絲螺紋通孔8中螺接有頂絲9，頂絲9的下端頂接在小型圓柱銷3的銷體上，在滑動懸壁塊6的中部另一端設置有導向孔11，在導向孔11中設置有高硬度耐磨導向套12，在導向孔11正上方設置有鉆床鉆頭14，在導向孔11正下方設置有預加工銷體固定孔13，滑動懸壁塊6上頂絲螺紋通孔8和導向孔11的中心要與V形槽2的中心對齊。在水平工作臺上設置的V形槽2的一端設置有可旋轉工件擋板15;在滑動懸壁塊6上設置有固定螺釘10，固定螺釘10將滑動懸壁塊6與L形加工臺1的立板4固定連接在一起。

④夾具實施方式。

將小型圓柱銷3放置在L形加工臺1V形槽2中，再將可旋轉工件擋板15旋轉到小型圓柱銷3一端端面中心位置靠緊，再將滑動懸壁塊6的尾端T形插接頭7在L形加工臺1的立板4上T形滑槽5內滑動到加工位置，滑動懸壁塊6上的固定螺釘10將滑動懸壁塊6與L形加工臺1的立板4固定連接在一起，再將頂絲9的下端穿過滑動懸壁塊6的中部一端的頂絲螺紋通孔8，頂接在小型圓柱銷3的銷體上，最后將鉆床鉆頭14下端穿過滑動懸壁塊6的導向孔11內高硬度耐磨導向套12，鉆導向孔11正下方的小型圓柱銷3上預加工銷體固定孔13。

⑤夾具實施效果。

通過有針對性的圓柱銷夾具設計，合理有效的加工方法，提高了圓柱銷的銷體固定孔加工效率5倍以上。

2 ?內孔攻絲（典型零件：螺套類）

①公司某型產品結構大部分采用鋁制材料，產品緊固連接處需不斷重復拆裝，因鋁制材料硬度低，反復使用，易造成螺紋損壞，從而大大減少產品使用壽命，所以產品設計采用螺孔配裝鋼制螺套的方法來解決。因產品裝配要求比較高，設計時對螺套內外螺紋提出嚴格的同軸度要求（見圖4、圖5），目前市場上購買螺套螺孔和外螺紋同軸度比較低，遠遠滿足不了產品的使用要求，所以需要專門設計加工制造。鉗工工序需完成兩種螺套的內孔攻絲。由于螺套同軸度要求高，加工質量波動大，加工效率低下。

②提高途徑：內孔攻絲夾具設計（見圖6、圖7）。

③夾具技術方案。

如圖6、圖7所示。先將三爪卡盤2固定在機床工作臺1上，三爪卡盤2再將支撐筒外圓15夾緊，再將連接筒4通過連接筒內螺紋5與支撐筒外螺紋6連接旋緊，再將工件7通過工件外螺紋8順時針旋入連接筒內螺紋5，通過工件底面9與支撐筒端面10旋緊，接著螺紋刀具（絲錐）11順時針加工螺孔12，工件螺孔12加工完成后，逆時針旋松連接筒4，使工件底面9與支撐筒端面10分離，再逆時針將工件7從連接筒4中取出。支撐筒腔體13是為了方便工件7加工時產生的鐵屑排泄和容納，同時也減輕支撐筒3重量。連接筒4安裝兩個手柄14是為了方便連接筒4的旋入和旋出。工件7旋入連接筒4后，工件7下端面與連接筒4端面留有間隙，工件7旋緊是通過工件底面9與支撐筒端面10起作用的。支撐筒3和連接筒4材料選用調質鋼件，保證工藝裝置的使用壽命。工藝裝置設計時，提高支撐筒3和連接筒4內、外螺紋加工精度（工件要求6級，工藝裝置要求5級），減少內、外螺紋中徑配合間隙，確保工件7同軸度要求。支撐筒3制造過程中，支撐筒外螺紋6和支撐筒外圓15一次裝夾加工成，以保證兩者達到設計同軸度要求。

④夾具實施方式。

連接筒4通過連接筒內螺紋5與支撐筒外螺紋6連接旋緊;再將工件7順時針旋入連接筒內螺紋5中，通過工件底面9與支撐筒端面10旋緊;再將支撐筒外圓15通過固定在機床工作臺1上三爪卡盤2夾緊;接著絲錐11順時針內孔攻絲12;加工完成后，逆時針旋松連接筒4，使工件底面9與支撐筒端面10分離;再逆時針將工件7從連接筒4中取出，完成工件7內孔攻絲加工。

⑤夾具實施效果。

通過針對性的夾具設計，實施后螺套類零件的加工質量達到100%，加工效率提升了3.5倍以上。

3 ?零件劃線（典型零件：加強筋類）

①公司某型產品有多種圓環類加強筋類零件，工藝要求在零件圖示位置劃十字中心線。因零件外圓尺寸較大，采用分度頭裝夾，裝夾不當會造成加強筋Φ6的長槽處因壁薄而發生變形，劃線精度波動大，劃線加工效率低下。（見圖8）

②提高途徑：劃線夾具設計（見圖9）。

③夾具技術方案。

如圖10所示，將劃線夾具放置在工作臺上，將Φ5、Φ8的定位銷按夾具設計圖紙標注逐一插入所在位置。其中3處Φ8的定位銷控制加強筋內圓位置，4處Φ6的定位銷確定加強筋四處Φ6的長槽處位置的同時，對產生變形的Φ6的長槽處進行校正。2處Φ5的定位銷的側邊確定加強筋X方向的中心線，其余2處Φ5的定位銷的側邊確定加強筋Y方向的中心線。

④夾具實施方式。

如圖10，圖11所示將劃線夾具放置在工作臺上，將Φ5、Φ8的定位銷按夾具設計圖紙標注逐一插入所在位置。將加強筋按設計要求放入準確位置，然后轉動加強筋，使其Φ6的長槽處與夾具的Φ6孔位置重合，分別插入Φ6的定位銷，將平板尺靠緊加強筋X方向2處Φ5的定位銷的側邊，用劃針在加強筋表面劃出X方向中心線，調整平板尺，將平板尺靠緊加強筋Y方向2處Φ5的定位銷的側邊，用劃針在加強筋表面劃出Y方向中心線。

⑤夾具實施效果。

一套劃線工裝，通過調整定位銷不同的所處位置，就可高效完成八種加強筋類零件劃線工作。而單件加強筋的劃線時間也由六分鐘一件降到了一分鐘一件。劃線加工效率提升了六倍以上。

4 ?零件劃線及制孔一體（典型零件：L型類加強筋）（見圖12）

①某產品筒體類零件內部需要有T型類加強筋進行對筒體內部強有力的支撐，數量多，工藝要求零件上中心位置劃下字中心線，且外圓上10°處制2×M5，2×M6孔，采用慣例的加工方法，采用分度頭裝夾，劃線，在上機床上進行加工從內圓處制孔（外圓制孔鉆頭長度有限），反復裝夾拆卸，基準誤差累計，很容易導致制出的零件孔不一致，而且加工效率不高。

②夾具技術方案。

通過設計一個有凹槽的圓盤，在端面上用加工中心對其進行刻線，使其代替分度頭作用進行劃十字中心線，及帶角度孔的位置線，再在圓的外圓面上正確位置處制大于圖紙的孔，并在上面鑲上鉆套，手工從內圓向外制孔，這樣裝夾、劃線、制孔一次完成，誤差減少，合格率提高，加工效率提高。

③夾具實施方式。

將一體夾具放置在工作臺上，清理干凈工裝凹槽內的雜質后將零件L圓環入工裝夾具中，利用工裝端面上的4×M5螺紋孔及4個固定塊對零件進行固定零件，用鋼板尺及劃針線劃零件的十字中心線，然后對應孔的位置進行鉆孔，制孔完畢后松固定上螺絲，卸掉固定塊，取出零件，一個零件就加工完畢。后續鉗工攻絲，合格零件就制成了。

④夾具實施效果。

一套劃線及制孔工裝，通過利用工裝上的已經劃好的標識使中心線簡單操作就可以完成，通過固定位置加工出角度的孔，效果非常好。

5 ?結束語

以上就是筆者近一年來在實際工作中摸索出的一整套如何通過設計夾具來提高鉗工手工加工效率的方法?，F在是全民創新的時代，科技創新是第一生產力。而夾具設計無疑是提高鉗工手工加工效率最有效的途徑之一。

參考文獻：

[1]潘建農.鉗工工藝學[M].機械工業出版社，1998.

[2]王選逵.鉗工機械加工手冊[M].機械工業出版社，2007.

[3]徐灝.新編機械設計師手冊.機械工業出版社，1995.