劉紅俊
(漢中燎原航空機(jī)電工程有限責(zé)任公司,陜西 漢中 723200)
探討數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容與改進(jìn)
劉紅俊
(漢中燎原航空機(jī)電工程有限責(zé)任公司,陜西 漢中 723200)
對(duì)數(shù)控銑床工裝夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),是當(dāng)前數(shù)控技術(shù)所面臨的主要問題之一。文中對(duì)其設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了介紹,對(duì)其存在設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了分析,并通過總結(jié)分析,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
數(shù)控銑床;工裝夾具;設(shè)計(jì)改進(jìn)
近幾年,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展也十分迅速,尤其是在數(shù)控銑床方面,不僅速度和精度都有了大幅度提升,其作業(yè)也實(shí)現(xiàn)了復(fù)合化和信息化,并且這些優(yōu)勢(shì)都很好的體現(xiàn)在了生產(chǎn)應(yīng)用上,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。但在數(shù)控銑床發(fā)展和應(yīng)用過程中,系統(tǒng)程序調(diào)整、刀具準(zhǔn)備情況以及工裝夾具設(shè)計(jì)和檢測(cè)等方面依舊存在問題,影響了機(jī)床的生產(chǎn)效率。其中數(shù)控銑床工裝夾具的設(shè)計(jì)是主要問題之一,需進(jìn)行重點(diǎn)解決。本文就以有效解決工裝夾具設(shè)計(jì)為主要目的,對(duì)其設(shè)計(jì)內(nèi)容和改進(jìn)措施進(jìn)行詳細(xì)探討。
在整個(gè)數(shù)控銑床投入生產(chǎn)運(yùn)行過程中,工裝夾具雖然是確保其正常運(yùn)行和生產(chǎn)的主要因素,但是對(duì)其要求卻并不是很高,正常情況下,只要工裝夾具能夠加緊,足夠牢固即可。而在設(shè)計(jì)方面,工裝夾具的設(shè)計(jì)原理和數(shù)控銑床是沒有太大區(qū)別的,因此,在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,只需要根據(jù)數(shù)控銑床的削加工特點(diǎn),對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì)即可,具體要求有以下幾個(gè)方面。
首先,在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,為了能夠讓夾具加工順利進(jìn)行,就需要將加工部分大面積留在加工空間中,并確保裸露在外的部分盡量開敞,避免對(duì)夾具的加工造成影響。除此之外,在加工過程中還需要注意,要進(jìn)行機(jī)械操作的過程中,為了能夠有效避免鐵床主軸套和加工刀具與夾具之間發(fā)生碰撞,需要避免夾具與部件之間發(fā)生大面積的直接接觸[1]。其次,在機(jī)床上,在對(duì)工裝夾具進(jìn)行安裝的過程中,一定要采取定向安裝,并使其坐標(biāo)與機(jī)床的坐標(biāo)保持在同一位置,只有這樣,才能夠保證在加工過程中機(jī)床的編程坐標(biāo)與安全方位沒有差別,才能夠保證加工的高效進(jìn)行。再次,工裝夾具對(duì)穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及自身剛性都有比較高的要求,因此,在生產(chǎn)過程中,如果發(fā)現(xiàn)夾具的性能方面存在問題,一定要對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì),而不能簡單的對(duì)生產(chǎn)過程中進(jìn)行調(diào)整即可。同時(shí),在生產(chǎn)過程中如果夾具存在夾緊問題,也需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì),而不能直接進(jìn)行更換操作,否則也會(huì)對(duì)夾具加工的準(zhǔn)確性造成影響。最后,在加工過程中除了要考慮工裝夾具自身可能存在的問題之后,還需要對(duì)數(shù)控銑床的加工精度進(jìn)行控制,并確保加工的靈活性和準(zhǔn)確性,盡可能降低加工的復(fù)雜性,減少在加工過程中可能存在的偏差,從根本上確保工裝夾具的質(zhì)量和整體性能。
(1)缺乏原始工藝文件的支持。在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,為了能夠更進(jìn)一步的提升設(shè)計(jì)質(zhì)量,要求設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)工序坐標(biāo)圖進(jìn)行了解和掌握,包括修正前和修正后的坐標(biāo)圖。工序坐標(biāo)圖的主要作用是為了對(duì)工件的設(shè)計(jì)和加工進(jìn)行更好的掌握,其是以工裝夾具的整體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),以主要設(shè)計(jì)和加工部位的明細(xì)為參考,然后對(duì)程序原點(diǎn)、加工過程中的起刀點(diǎn)和整個(gè)加工的起刀路線進(jìn)行記錄。除此之外,在工序坐標(biāo)圖中,還會(huì)對(duì)所有部件的加工點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注,以便工件加工的順利進(jìn)行。因此,在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,就需要有原始工藝文件的支持,只有這樣才能對(duì)程序的原點(diǎn)以及加工過程進(jìn)行詳細(xì)了解,并針對(duì)性的對(duì)加工位置和注意事項(xiàng)進(jìn)行明確,避免都在加工過程中工裝夾具的加工位置與機(jī)械原點(diǎn)發(fā)生重合,影響加工順利進(jìn)行。但是當(dāng)前,在工裝夾具設(shè)計(jì)過程中,缺乏原始工藝文件的支持,進(jìn)而導(dǎo)致其設(shè)計(jì)精度存在一定問題,需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
(2)提高加工精度。工裝夾具對(duì)自身剛性以及精準(zhǔn)度等都有較高要求,因此,在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,一定要提升其加工精度。為此,在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,就需要保證工裝夾具定位的準(zhǔn)確性,在加工過程中,也需要確保其穩(wěn)定性。首先,在設(shè)計(jì)和加工過程中,可以在工裝夾具的底部安裝傳感器,通過傳感器對(duì)工作夾具定位的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析和確定,同時(shí),也對(duì)表面耐磨性和精確度進(jìn)行控制。其次,在加工過程中要對(duì)工作臺(tái)的移動(dòng)和加工流程進(jìn)行控制,并確保工裝夾具加工面的開敞性,避免加工孔出現(xiàn)傾斜等問題,從根本上提高加工精度。最后,要對(duì)整個(gè)數(shù)控銑床的加工精度和刀具的剛度進(jìn)行控制,確保整個(gè)加工流程的高效進(jìn)行,只有這樣,才能夠確保整個(gè)工裝夾具的高精確性和高穩(wěn)定性。而在當(dāng)前的工裝夾具設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)工作人員往往過于重視設(shè)計(jì)中的問題,而忽視了加工過程中可能存在的問題,也需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行解決。
(2)選擇正確的對(duì)刀點(diǎn)。當(dāng)前,伴隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,在數(shù)控銑床的加工過程中,所應(yīng)用的刀具數(shù)量也在不斷增加,即使普通的數(shù)控銑床,其應(yīng)用的刀具也超過數(shù)十把,而刀具數(shù)量的增加,也導(dǎo)致了在工裝夾具的加工過程中刀具和工裝夾具之前容易發(fā)生碰撞。因此,為了能夠有效避免該問題的出現(xiàn),在加工過程中就需要對(duì)工序坐標(biāo)圖中的起刀點(diǎn)以及起刀路線進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)劃,并且要求在加工過程中如果出現(xiàn)問題要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。因此數(shù)控銑床的夾具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,所以在工序坐標(biāo)圖中的起刀點(diǎn)以及起刀路線進(jìn)行研究的過程中,工作人員可以預(yù)先用塑料磨具進(jìn)行模擬加工,并在模擬過程中觀察刀具與夾具之間是否會(huì)發(fā)生碰撞和摩擦,如果存在問題,則及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理;甚至,在必要的情況下,還可以通過計(jì)算機(jī)程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行計(jì)算,以確定最終加工流程的精確性。
(3)選擇適宜的刀具與切削用量。在對(duì)工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員要對(duì)刀具的長度、配置以及運(yùn)行軌跡等進(jìn)行有效規(guī)劃,并以此為依據(jù)對(duì)刀具的位置進(jìn)行確定,避免在加工過程中出現(xiàn)超程和撞刀等問題。同時(shí),為了能夠有效提高工裝夾具的生產(chǎn)量,還應(yīng)該對(duì)刀具的切削量以及切削力等進(jìn)行合理設(shè)置;不過,在對(duì)刀具切削量以及切削力進(jìn)行設(shè)置的過程中,為了能夠確保加工的高效進(jìn)行,要重點(diǎn)考慮夾具的穩(wěn)定性,而如果對(duì)加工精度要求較高,還應(yīng)該對(duì)刀具的精準(zhǔn)度等進(jìn)行檢測(cè)。除此之外,為了能夠方便對(duì)刀具切削量以及切削力進(jìn)行高效控制,最好選擇統(tǒng)一規(guī)格的刀具。
伴隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控銑床工裝夾具的設(shè)計(jì)與加工已經(jīng)與傳統(tǒng)加工工藝出現(xiàn)了一定變化,以傳統(tǒng)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工已經(jīng)無法滿足數(shù)控銑床工裝夾具的設(shè)計(jì)和加工需求。因此,設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該明確當(dāng)前工裝夾具的設(shè)計(jì)所需,對(duì)其設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行有效改進(jìn),以更好的提高數(shù)控銑床工裝夾具的設(shè)計(jì)和加工效率,在推動(dòng)數(shù)控技術(shù)持續(xù)發(fā)展的同時(shí),也最大限度的提高制造企業(yè)的加工效率。
[1] 趙敏,王金員.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械工程師,2012(9).
[2] 李紹華.數(shù)控機(jī)床與工裝夾具設(shè)計(jì)[J].工業(yè)技術(shù),2010(l0).
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1671-0711(2016)09(上)-0092-02