銑床的夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)步驟探討

[摘 要] 良好的夾具可以提高銑床的加工效率和精度。重點(diǎn)論述了銑床夾具的設(shè)計(jì)，介紹了銑床與夾具的功能和特點(diǎn)，指出了銑床夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和原則，并對(duì)銑床夾具的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了分析，為銑床夾具設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。

[關(guān) 鍵 詞] 銑床；夾具；設(shè)計(jì)步驟

[中圖分類號(hào)] TG54 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）36-0196-01

一、概述

銑床是使用銑刀在工件表面上進(jìn)行加工的機(jī)床，能夠加工如平面、斜面、垂直面以及各類溝槽、成型面等，配合一些其他的加工附件，還能加工成型面、螺旋槽、凸輪等。這類機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件同銑刀的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。夾具的主要作用是在加工工件的過(guò)程中，起到將工件固定在相應(yīng)位置的作用。在進(jìn)行工件的檢測(cè)和加工時(shí)，夾具能確保工件無(wú)法移動(dòng)，從而保證加工質(zhì)量。在具體的操作過(guò)程中，通常用夾具把工件緊緊固定在銑床上，方便工件在銑床上的加工。銑床夾具的應(yīng)用較為普遍，是銑床的重要輔助加工裝置。它的主要部件包括定位元件、對(duì)刀裝置、夾具體、定位鍵以及夾緊機(jī)構(gòu)五個(gè)部分。

由于在進(jìn)行銑削加工時(shí)的切削多為斷續(xù)切削，數(shù)量多，因此造成切削力大，振動(dòng)與沖擊力也相應(yīng)增加。銑床夾具的特點(diǎn)是以定向鍵、對(duì)刀裝置為主，實(shí)現(xiàn)銑床、刀具同夾具三者間的準(zhǔn)確定位。夾具的夾緊力度必須保證，同時(shí)被夾緊的材料也應(yīng)有相應(yīng)的強(qiáng)度。在銑床上加工工件前，應(yīng)先使用夾具把工件進(jìn)行嚴(yán)格固定，這樣才能在后期的加工過(guò)程中保證其加工精度。在銑床上把工件相對(duì)刀具的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，即把工件夾緊固定好，這個(gè)操作過(guò)程即為定位。把工件用夾具夾緊，給予工件一定的作用力，使之保持在正確的位置上而無(wú)法移動(dòng)，這個(gè)操作過(guò)程即為夾緊。開(kāi)始定位直至最后夾緊的操作過(guò)程即為裝夾。銑床夾具的最主要功能就是工件的裝夾過(guò)程。這個(gè)過(guò)程的正確與否，決定了工件的后續(xù)加工精度。

二、銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原則

銑床夾具在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意其夾具的特點(diǎn)。制作銑床夾具的原材料必須有良好的強(qiáng)度和韌性，使施加的作用力能足夠保證工件在穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行加工。銑床夾具通常不需要經(jīng)常移動(dòng)，所以它的各部分組件在制作時(shí)可以盡可能地粗壯，但是在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮到夾具結(jié)構(gòu)的合理性，以及制造成本等方面。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照精度地高低設(shè)計(jì)定向鍵、定位元件，按照定位元件的特點(diǎn)進(jìn)行刀具裝配。在規(guī)定好定位元件和刀具裝置的位置后，可以對(duì)其精度進(jìn)行評(píng)定。

在設(shè)計(jì)銑床的夾具時(shí)通常要按照以下幾個(gè)原則來(lái)進(jìn)行：設(shè)計(jì)夾具時(shí)要保證被固定的工件不會(huì)產(chǎn)生工件表面損失和變形；加緊機(jī)構(gòu)不能影響工件的定位；夾具施加的作用力要大小合適，既不能太小無(wú)法保證定位，也不能太大造成工件過(guò)度僵化；夾具還要具備良好的實(shí)用性及穩(wěn)定性，制作各部件的材質(zhì)必須有足夠的強(qiáng)度和韌性，夾具的操作性也是必須考慮的問(wèn)題，要操作簡(jiǎn)單、使用方便，同時(shí)還要保證操作人員的安全。

三、銑床夾具的設(shè)計(jì)步驟

銑床夾具的設(shè)計(jì)步驟主要包括三部分：收集資料，整理分析；類型確定，繪制草圖；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，細(xì)化圖紙。

（一）收集資料、整理分析

在設(shè)計(jì)之初，必須對(duì)夾具有充分的了解。可以通過(guò)查找相關(guān)資料，對(duì)比分析各種夾具的制作要求，掌握其設(shè)計(jì)制作的特點(diǎn)，收集要制作的銑床的尺寸信息和使用環(huán)境等信息，然后才能進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)。

（二）類型確定，繪制草圖

根據(jù)整理好的資料確定夾具的具體類型，對(duì)夾具的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步預(yù)想，各部分的布置用畫(huà)草圖的方式進(jìn)行記錄，便于分析和研究，然后優(yōu)化繪制草圖。

（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，細(xì)化圖紙

根據(jù)優(yōu)化好的草圖，按照正規(guī)圖紙繪制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在繪制時(shí)也要注意保證制作時(shí)的簡(jiǎn)便性。在保證標(biāo)示清楚裝配方法、各部件的相互關(guān)系和工作原理以及整體布局等原則的情形下，盡量增加每張圖紙的容量，減少圖紙的數(shù)量。在裝配圖紙繪制后，就可對(duì)零件圖紙進(jìn)行細(xì)化。細(xì)化時(shí)要注意選取主視圖的視角，以加工人員方便識(shí)圖為原則。這樣做的目的是為了提高裝配的效率。

四、結(jié)論

銑床的加工過(guò)程其切削力較大，同時(shí)其多刃斷續(xù)切削也增大了其振動(dòng)產(chǎn)生的頻率和振幅。銑床夾具的設(shè)計(jì)必須確保夾具在使用后能提高工件的加工精度，在設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考量多方面的因素。為了提高銑床夾具的使用性能，夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，能方便進(jìn)行工件的測(cè)量、安裝以及鐵屑的排出和清理。隨著現(xiàn)代加工行業(yè)高精度、高效率的需求，機(jī)床都在朝著精密化和高效化的方向邁進(jìn)，銑床夾具的設(shè)計(jì)將會(huì)越來(lái)越精細(xì)，在設(shè)計(jì)時(shí)不但要堅(jiān)持設(shè)計(jì)原則，同時(shí)也要善于運(yùn)用創(chuàng)造性的思維，進(jìn)一步提高和優(yōu)化銑床夾具的設(shè)計(jì)，制作出符合未來(lái)發(fā)展需要的銑床夾具。

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