如何设计异形工件专用夹具？

在产品加工过程中，经常会出现一些不规则的零件。对于异形零件，应采用专用的夹具才能满足铣削加工的需要。专用夹具是仅仅适用于某一工件的一道或数道工序的加工而专门设计的夹具。

关于在生产中如何设计专用的夹具来解决各种类型不规则零件定位夹持的实际问题，从而提高生产效率，本文将提供一些设计思路。

一、异形工件的定位案例

针对形状特殊、难以装夹定位的异形工件，为满足铣削加工过程中高精度、低磨损、易于安装的要求，提出了一种新型的定位方案。该定位装置可以有效降低对工件定位面的磨损，保障机床的加工精度，其结构简单，可降低装配、调试人员的劳动强度。

图1 被加工工件

被加工零件资料

材料：B 级钢

质量：360kg

硬度：137 ～ 208HBW

要求：对6个面进行粗铣加工。加工后保证粗糙度为50μm，1、2 面距离为（ 184 ＋ 10）mm，对6面的垂直度为0． 5mm，3、4 面距离为（184＋10） mm，对5面的垂直度为0． 5mm，5面对6面的平行度为0． 5mm。

分析思路

该工件外形类似于牛角，中间有口字方洞。根据客户要求，要设计一台专用机床对该工件的1 ～ 6面进行铣削加工。鉴于工件的不规则形状及毛坯情况，选择A面作为定位基面。但A面在工件内部，给定位设计带来了困扰：如果工件从机床正上方上料，即A面直接落到定位装置上，则在定位机构设计时既要给工件定位又要避开工件底部横梁，以免发生干涉，导致定位装置设计较繁琐，甚至无法实现；如果工件从机床侧面上料，即将工件从机床的一侧横向推入定位装置上，则工件定位面容易磨损，会影响机床的加工精度，难以满足客户的要求。

基于以上两点考虑，设计了一种可以摆起的定位装置。即将工件从机床正上方上料，当确认有料后，定位装置穿过工件的口子方洞摆起，直接给工件A面定位，这样，定位装置既不会与工件干涉，又降低对A面的磨损，并且结构简单，定位可靠。

图2 定位抬起装置简图（ 工件定位状态）

1－轴承左端盖 2－角接触球轴承 3－轴向定位螺钉

4－回转轴 5－轴承右端盖 6－旋转托板 7－支架

8－定位滚子 9－楔块 10－定位调整钉 11－楔形活塞杆

12－挡铁 13－液压缸 14－回转轴支架 15－支座