數(shù)控加工中工藝與夾具設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的思考

鄧菁

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)控加工工藝也在不斷前進(jìn)。為了更好地提升數(shù)控加工的質(zhì)量與應(yīng)用效果，做好數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)就顯得非常重要?；诖?，本文就數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)中所需要注意的問(wèn)題進(jìn)行分析，并積極探索更好地工藝與設(shè)計(jì)提升措施，希望可以為數(shù)控加工質(zhì)量的提升提供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工;工藝提升;夾具設(shè)計(jì);對(duì)應(yīng)策略

1.數(shù)控加工原則

數(shù)控加工需要遵循一定的原則。首先，在確定數(shù)控加工方案的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)加工條件，對(duì)機(jī)床功能進(jìn)行綜合，確保加工方案的易操作性、合理性、經(jīng)濟(jì)性及科學(xué)性，其次，關(guān)于加工方面，應(yīng)當(dāng)先對(duì)零件內(nèi)表面進(jìn)行加工，內(nèi)表面加工工作結(jié)束之后，再對(duì)外表面開(kāi)展加工工作。第三，為了提升加工零件的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)按照由遠(yuǎn)及近的原則，開(kāi)展零件加工工作，對(duì)走刀路線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，將走刀線路控制在最短范圍內(nèi)，在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，將加工程序縮減到最少。除此之外，在加工方案的實(shí)際確定過(guò)程中，這些都不是固定不變的，可以根據(jù)實(shí)際情況，來(lái)靈活進(jìn)行處理。

2.數(shù)控夾具設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題

2.1夾具的精準(zhǔn)定位

夾具的定位是數(shù)控夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中的最重要一個(gè)步驟，也是夾具設(shè)計(jì)的基本前提條件。在對(duì)于夾具的精確定位中，需要工作人員對(duì)于夾具的基本位置有個(gè)很好的確定，通過(guò)這種方式確定夾具的位置，然后進(jìn)行微調(diào)節(jié)，達(dá)到精準(zhǔn)定位。在進(jìn)行數(shù)控加工之前，編程人員通過(guò)編寫(xiě)基本的程序步驟，對(duì)于需要加工的零件圖進(jìn)行位置分析和精準(zhǔn)定位，明確各個(gè)工件的基本工作位置。工作人員按照夾具的相關(guān)要求將其安裝在機(jī)床之后，可以通過(guò)零件的基本原點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，可以有效地保證夾具的精準(zhǔn)性，同時(shí)還可以確保數(shù)控加工的范圍

2.2夾具的可適應(yīng)性

在設(shè)計(jì)人員對(duì)家居設(shè)計(jì)的過(guò)程中，工件類型的不同會(huì)導(dǎo)致數(shù)控加工過(guò)程中所需的夾具也不同，這就導(dǎo)致在數(shù)控加工的過(guò)程中頻繁地更換夾具會(huì)導(dǎo)致工作效率相應(yīng)地降低，或者由于工作人員的疏忽在換夾具的過(guò)程中產(chǎn)生誤差。為了解決頻繁更換夾具而導(dǎo)致數(shù)控加工質(zhì)量下降的這一問(wèn)題，工作人員在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)所加工的工件的性質(zhì)與外形進(jìn)行綜合性的分析，盡量使設(shè)計(jì)出來(lái)的夾具比較適合工件的外形性質(zhì)，從而降低更換的頻率。除此之外，夾具設(shè)計(jì)人員應(yīng)該更加注重夾具與工件之間的協(xié)調(diào)性，提升設(shè)計(jì)的合理性。

2.3剛性需求問(wèn)題

數(shù)控加工過(guò)程中，由于不同工件對(duì)剛性的要求不同，進(jìn)行加工時(shí)往往還會(huì)選擇不同的材料進(jìn)行加工。所以，對(duì)于工件的夾具設(shè)計(jì)一定要具有一定的適用性，也就是剛性需求特征。這是由于在使用過(guò)程中如果夾具的剛性不夠強(qiáng)，而加工過(guò)程中由于加持部位的應(yīng)力較為集中，長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)崩邊的危險(xiǎn)，不但會(huì)影響正常生產(chǎn)，還有可能出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故，威脅一線操作人員的生命健康安全。所以，一定要首先保證剛性需求問(wèn)題。

2.4夾具的更換問(wèn)題

在數(shù)控加工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)很多的特殊零件加工，這就對(duì)于夾具的質(zhì)量提出了很大的要求，在一些比較復(fù)雜工具的設(shè)計(jì)和制造中，可能會(huì)需要用到專用夾具。但是專用夾具的使用率不高，更換不是很方便，這就在一定程度上造成了生產(chǎn)效率底下。為了能夠很好的解決這一問(wèn)題，當(dāng)前我國(guó)最為常用的元件組織更換的夾具方法就很適用，其原理是夾具本身不是一體成型的工具，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行更換，確保加工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.數(shù)控加工的基本過(guò)程

3.1一次加工二次粗加工

一次加工是整個(gè)零件的第一步加工過(guò)程，主要是指零件的粗加工，此階段主要進(jìn)行的是零件的邊角料的去除，形成一個(gè)大致的零件模型。加工過(guò)程中，我們要先選用直徑較大的刀具進(jìn)行第一次加工，設(shè)置一些較為合理的轉(zhuǎn)速和切度，零件都是用平口的夾具進(jìn)行固定。在進(jìn)行粗加工的過(guò)程中，如果出現(xiàn)零件的移動(dòng)問(wèn)題，要在固定條上設(shè)置兩條合理的固定條，通過(guò)固定條保證零件在加工過(guò)程中不位移，刀具一般選擇直徑小于1毫米的立銑刀，粗加工中零件的切削工作都是在零件的外部區(qū)域進(jìn)行操作的，在正常情況下是不會(huì)對(duì)整個(gè)零件產(chǎn)生重大影響的。

粗加工完成之后，零件的大致模型可以顯現(xiàn)出來(lái)。第一次粗加工只是把零件的凹槽的多余量切除了，并沒(méi)有對(duì)零件的凹面和孔進(jìn)行加工。因此，在零件的二次粗加工過(guò)程中，主要是加工零件的一些凹面和孔，零件在進(jìn)行二次粗加工的過(guò)程中要選擇直徑比較小的刀具進(jìn)行加工，主要是因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中要在封閉空間內(nèi)進(jìn)行，立銑刀在Z向進(jìn)刀的過(guò)程中，人們要將刀具中心的切削速度設(shè)置為零，不然很容易出現(xiàn)扎刀的問(wèn)題，情況嚴(yán)重時(shí)這樣會(huì)損壞刀具。因此，刀具在進(jìn)行Z向進(jìn)刀時(shí)，操作人員要注意避開(kāi)插銷操作，將給進(jìn)的速度盡量的設(shè)置低一點(diǎn)，在第二次粗加工要選擇兩種刀具，并且分成兩次進(jìn)行，這樣做的主要目的是提高加工效率和保證零件的準(zhǔn)確性。

3.2二次精加工

完成二次粗加工之后，要對(duì)零件進(jìn)行基本的二維輪廓的精加工。二維輪廓的精加工主要是針對(duì)于零件表面進(jìn)行的，經(jīng)過(guò)粗加工之后零件可以有一個(gè)基本的模型。精加工是對(duì)零件的主要加工步驟，在加工過(guò)程中要選擇合適的加工精度的刀具，根據(jù)凹槽零件的主要孔的大小和凹槽面的的倒角等重要參數(shù)來(lái)確定。一般情況下的加工類型為平面輪廓銑，進(jìn)行切削的方向是順銑，設(shè)置的切削順序要以層排序，還要將刀的路徑設(shè)置為光順。主要是為了更少的減小凹形零件的刀痕，保證零件的美觀度。在加工過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)置精確地進(jìn)刀深度，當(dāng)基本的輪廓完成精加工之后，要對(duì)孔進(jìn)行精加工?？椎木庸ず推渌牟灰欢?，主要是用銑削和鉸削操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，刀具的選擇根據(jù)市實(shí)際情況來(lái)制定。在使用的刀具中，每一個(gè)刀具都要有較強(qiáng)的物理性能，因此適用于數(shù)控機(jī)床精度允許的情況下對(duì)凹槽零件進(jìn)行孔加工，這種加工方法在小批量或者中批量的條件中適用。鉸孔技術(shù)是在數(shù)量較多的孔加工中適用。孔的精加工完成后要進(jìn)行平面的精加工，需要的刀具為立銑刀，為了降低換刀頻率，人們要選擇直徑較小的立銑刀進(jìn)行平面的精加工。由于平面銑能夠很好地對(duì)零件的周邊實(shí)現(xiàn)良好的切面，因此，在二次精加工的過(guò)程中使用這種方式對(duì)其加工，設(shè)置的加工步距一般為刀具半徑的65%左右，以確保切割效果，選用線性的進(jìn)刀方式。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床加工中，工藝與夾具設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題很多，要結(jié)合數(shù)控機(jī)床情況合理設(shè)計(jì)給進(jìn)路線圖、加工方案、對(duì)刀點(diǎn)與走刀路線，做好夾具的選擇、定位與使用，從而構(gòu)建最優(yōu)加工方案，保證工件加工的質(zhì)量、精度與效率，提升數(shù)控加工效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]平艷玲.數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)若干問(wèn)題研究[J].設(shè)備管理與維修，2019（06）：158-159.

[2]黃金水.數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題探討[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（06）：103+106.

[3]趙秀芹.數(shù)控加工中工藝與夾具設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的思考[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（07）：64.

[4]田濤.數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的若干問(wèn)題[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（07）：162-163.