研究數(shù)控銑床與加工中心夾具設(shè)計

陳世斌

摘 要：針對目前利用數(shù)控銑床加工零部件過程中存在的問題，分析了其工藝路線設(shè)計、夾具對刀設(shè)計和固定方法，目的是為相關(guān)建設(shè)人員提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，在數(shù)控銑床夾具的設(shè)計過程中，操作人員可通過控制對刀點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性來提高加工工件產(chǎn)品的精確度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；夾具；工藝流程；對刀點(diǎn)

中圖分類號：TG54 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.107

在數(shù)控銑床的零部件加工過程中，加工中心的夾具設(shè)計直接決定了工件產(chǎn)品的精確性。因而，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)在明確其工藝路線、對刀點(diǎn)和具體尺寸參數(shù)的基礎(chǔ)上，提高數(shù)控機(jī)械設(shè)備的工作質(zhì)量。此外，夾具設(shè)計水平的提高還能使與數(shù)控銑床類似的輔助加工夾具廣泛地運(yùn)用到各類加工中心去，進(jìn)而促進(jìn)我國工業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

1 數(shù)控銑床夾具的工藝路線設(shè)計

當(dāng)確定數(shù)控銑床夾具設(shè)計對象后，就要對加工零件進(jìn)行分析，以明確零部件的結(jié)構(gòu)特性和材料性質(zhì)。此外，相關(guān)技術(shù)人員還要進(jìn)一步認(rèn)識精加工零部件尺寸和熱處理技術(shù)。在加工中心夾具的工藝路線方面，設(shè)計人員要做好實際加工過程的定位標(biāo)準(zhǔn)工作以及各個工序之間的銜接工作。其中，數(shù)控銑床所使用刀具的技術(shù)參數(shù)是提高零部件加工質(zhì)量的關(guān)鍵。因而，設(shè)備操作人員要在設(shè)定參數(shù)后，要把走刀的方式也明確下來，這就完成了夾具工藝路線的全部設(shè)計內(nèi)容。

2 數(shù)控銑床夾具對刀設(shè)計

首先，數(shù)控銑床夾具設(shè)計人員應(yīng)采用簡化的計算方式，找出具有應(yīng)用合理性的對刀點(diǎn)，這里指的對刀點(diǎn)就是零件加工的定位標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)；其次，還要將零件的定位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡單的換算，以降低實際操作的難度；最后，設(shè)計人員還要嚴(yán)格要求零件后續(xù)的加工過程，以提高夾具設(shè)計的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出數(shù)控銑床夾具設(shè)計對刀點(diǎn)，降低產(chǎn)品誤差。

在設(shè)計數(shù)控銑床的夾具過程中，要盡可能地避免撞刀問題的發(fā)生，這是降低零部件產(chǎn)品加工成本的關(guān)鍵。具體來說，加工人員可結(jié)合零件和夾具在銑床臺面的位置和刀具本身的尺寸和加工特點(diǎn)確定刀具的性能配置。對于零部件加工的粗細(xì)程度，要根據(jù)銑床實際切削量的大小來確定。對于粗加工來說，通過增加切削量即可保證加工產(chǎn)品生產(chǎn)效率的提升；而對于精加工來說，設(shè)計人員要充分考慮夾具涉及到的精度問題，保證夾具設(shè)計的應(yīng)用效果。

3 數(shù)控銑床夾具的固定方法

在數(shù)控銑床夾具的固定工作中，夾持構(gòu)件裝置是沿著加工作用力的方向來固定零部件。這樣一來，固定著的夾具就能防止工件在加工過程中發(fā)生移動，進(jìn)而給操作人員、工件和刀具帶來損壞。此外，當(dāng)夾具作用于新的零部件時，要把定位構(gòu)件和工件進(jìn)行復(fù)位，這就可以把工件產(chǎn)品的加工尺寸控制在公差范圍內(nèi)。在此過程中，可將夾具的夾緊和定位操作一步完成。由于夾持構(gòu)件位置的合理性直接決定著工件的加工質(zhì)量和安全生產(chǎn)效率，因此，可利用具備力學(xué)效果的機(jī)械通過輕微施力來產(chǎn)生強(qiáng)有力的夾持力，從而實現(xiàn)夾持構(gòu)件的固定。在利用數(shù)控銑床進(jìn)行實際加工時，可將多個元件合并起來使用，使工件夾具的夾持機(jī)構(gòu)具有快速、高效率、易檢修的特點(diǎn)。工件在加工過程中需要進(jìn)行多次安裝和拆卸，所以合并起來使用能夠提高產(chǎn)品的加工效率。

4 數(shù)控銑床夾具設(shè)計實例

對于初步制訂的數(shù)控銑床夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，主要考慮的內(nèi)容有定位、裝夾等。其中，定位找正是夾具設(shè)計最為關(guān)鍵的步驟。首先，要采用一柱一銷的方法來對兩孔進(jìn)行定位裝夾操作；其次，按照工件夾具的操作流程進(jìn)行裝夾；最后，實施零部件的加工。其中，工件夾具的具體流程是：①將定位的銷邊牢牢地固定在數(shù)控銑床的工作臺上；②在裝上墊板和圓柱定位銷后進(jìn)行擰緊固定；③找準(zhǔn)兩個銷的中垂線，并水平輸入到數(shù)控銑床的操作系統(tǒng)內(nèi)；④安裝好工件后，應(yīng)用壓板進(jìn)行夾緊；⑤啟動數(shù)控機(jī)床，使其按照已編好的數(shù)控程序進(jìn)行先后加工；⑥取下加工完的工件，將其翻過來裝夾固定后，加工零部件反面的倒角。

根據(jù)數(shù)控銑床平臺的加工工藝設(shè)計流程，首先要做的是找正工件的具體位置、加工外圓弧和進(jìn)行倒角操作，然后實施反面裝夾、加工工件的反面倒角。在此過程中，要想降低加工工件的誤差，操作人員必須保證工件正反兩面的倒角均勻一致。此外，在加工過程中，設(shè)計制作比較簡易的夾具能夠簡化、加快定位裝夾的過程，進(jìn)而確保加工圓弧和倒角的精度。因此，相關(guān)研究人員應(yīng)對此引起重視，并用于實際加工中，提高零部件產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效率。

改進(jìn)存在問題的工藝流程，操作人員可通過系統(tǒng)改進(jìn)來進(jìn)行定位找準(zhǔn)。首先，操作人員要找準(zhǔn)夾具的直邊；其次，保證數(shù)控銑床加工中心按照已編好的數(shù)控程序進(jìn)行外圓弧和倒角的加工；最后，取下工件翻過來裝夾，再次加工反面的倒角。相關(guān)研究表明，利用改進(jìn)后的加工工藝流程所加工出來的工件誤差較小。由此可見，工藝流程的改進(jìn)效果良好。值得注意的是，改進(jìn)工藝流程不僅要

利用傳統(tǒng)的圓弧加工進(jìn)行找正，還要利用百分表來改進(jìn)。事實證明，夾持受力點(diǎn)改進(jìn)可有效提高整個加工過程的穩(wěn)定性和零件質(zhì)量，并在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，降低加工工件的定位誤差，增加零件產(chǎn)品使用的剛度。

5 結(jié)束語

綜上所述，在數(shù)控銑床零部件加工的夾具設(shè)計過程中，采用多件加工的方式不僅提高了加工產(chǎn)品的質(zhì)量，還提高了實際操作的效率。然而，在實際的數(shù)控加工系統(tǒng)平臺應(yīng)用過程中，加工技術(shù)和夾具使用技術(shù)的缺失使得多件加工的方式并沒有得到充分利用。針對這一問題，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)通過設(shè)計合理的輔助加工夾具，滿足加工零件的質(zhì)量和技術(shù)要求，縮短裝夾、定位時間，從而提高零部件產(chǎn)品的加工效率。事實證明，夾具及加工中心的優(yōu)化設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)，從而有效減少廢品出現(xiàn)的概率。

參考文獻(xiàn)

[1]廖偉春.數(shù)控銑床與加工中心夾具設(shè)計[J].技術(shù)與市場，2016（05）：238.

[2]王德山.精密數(shù)控銑床及高速加工中心的應(yīng)用設(shè)計[J].煤礦機(jī)械，2011（07）：202-204.

[3]馮劍藝.數(shù)控銑床多件加工夾具的設(shè)計[J].職業(yè)，2014（12）：152-153.

〔編輯：王霞〕