數(shù)控銑床多件加工夾具的設計

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摘 要：工件裝夾定位在數(shù)控加工領(lǐng)域非常關(guān)鍵，工件裝夾定位之前必須利用一定時間調(diào)校，若工件裝夾定位不準確，加工過程中就會遇到困難，甚至可能造成工件報廢的問題，尤其是批量加工過程中該問題更加突出。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)工藝中不僅要使用機床設備，同時還要大量應用工藝設備，這就需要設計多種機械加工夾具。鑒于此，文章從多角度針對多件加工夾具進行設計，確保批量生產(chǎn)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；多件加工夾具；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.035 機械加工領(lǐng)域普遍應用機床夾具，傳統(tǒng)夾具設計有比較詳盡的資料及成熟資料作為參考，近年來數(shù)控銑床得到了廣泛應用，以其高效率、高精度及工件高度適應性使得傳統(tǒng)機械加工發(fā)生率巨大變化。隨著當前數(shù)控加工工業(yè)的快速發(fā)展，當前已經(jīng)形成了一套專業(yè)化的生產(chǎn)方式，通用家具僅能滿足一般加工需求，本文所提到的數(shù)控銑床加劇，在通用數(shù)控銑床夾具的基礎上進行了改良設計，按照當前數(shù)控銑床加工特點，對多件加工夾具進行設計，使數(shù)控銑床可以充分發(fā)揮出其加工潛力。

1 零件加工工藝分析

數(shù)控加工組接到了一批加工零件的任務，要求在規(guī)定時間之內(nèi)完成一批PLC調(diào)節(jié)角度零件的制作。這批零件的加工工藝要求如下：①要求零件表面加工保證其完整性，不能存在局部缺陷；②直徑12mm通孔的零件其粗糙度要求為Ra3.2μm，而R2.5mm圓弧槽位置的粗糙度要求為Ra12.5μm。雖然該批零件進要求加工直徑12mm通孔與R2.5mm圓弧槽，但是由于零件加工孔均位于不同方向，利用常規(guī)加工方式必然需要進行反復定位，加工過程中很容易出現(xiàn)一些誤差，進而難以滿足上述加工要求，并且操作非常復雜、整體工作效率低。為此，筆者嚴格按照該批零件的精度要求與公差要求，設計出可以同時銑削多件的專用夾具，以滿足零件加工的需求，促進工作效率提升。

2 多件銑削夾具的設計及應用

2.1 設計思路與工作原理

縱觀近年來的生產(chǎn)實踐，我們通過會利用夾具定位與加緊原理解決生產(chǎn)過程中遇到的難題，多數(shù)情況下都能確保加工零件滿足工藝需求，保證產(chǎn)品的整體質(zhì)量，同時明顯提升了工作效率與工作時間。為了完成本次工作任務，筆者構(gòu)思并設計出了一套利用壓塊加緊，同時利用夾具定位的多見銑削夾具，這件銑削夾具的設計可以充分滿足零件定位與夾緊方面的要求。

利用該夾具可以同時對4個工件進行裝夾，并且制作工藝非常簡單，需要的周期也比較短，總體成本非常低。為了確保兩工件凹位之間強度的要求，設計間距尺寸在10mm以上，夾具體的寬度是180mm，利用45#鋼為主要材料。裝夾工件的過程中，分別利用兩個六角螺栓對工件進行固定，用壓塊快速完成裝夾，加工工件斜面時可以利用夾具體旋轉(zhuǎn)軸將夾具體斜面旋轉(zhuǎn)并放平，然后利用預定程序展開平面加工，待加工工序完成之后，將兩個六角螺栓松開，只要輕輕松開一點，即可實現(xiàn)輕松拆卸，快速更換此外的4個待加工工件。這套工序可以同時銑削多件零件，大大減少了定位、裝夾的時間，加工效率與之前相比明顯提高。

2.2 結(jié)構(gòu)組成、加工與定位原理

（1）結(jié)構(gòu)組成。該多件銑削夾具主要包括夾具體、六角螺栓與壓塊三個部分。

（2）夾具體加工。首先，利用虎鉗將毛坯加緊并趙正；其次，對夾具體頂面與側(cè)面進行加工，確保左平面可以達到尺寸要求，同時右平面預留出加工余量，以待后續(xù)平面加工；第三，翻轉(zhuǎn)工件，對夾具底面進行加工，于斜面留出加工的余量，以待后續(xù)平面加工；第四，對夾具體斜面進行精加工，同時對裝夾斜面進行平面精加工；第五，對夾具體凹位進行粗加工與精加工，為確保夾具使用方便、精準，成功設計位置，并注意完成滑動的配合，夾具體凹位將工件圓弧槽位置加工好，設計退料方孔，以便于工件放置與拆卸。設置工件12mm孔加工位置為直徑15mm的退料孔；第六，旋轉(zhuǎn)軸加工，對夾具體旋轉(zhuǎn)軸進行加工，注意左右對齊，確保與精度要求相符合；第七，夾具體配套零件加工，在加工底板上設置退料孔，注意旋轉(zhuǎn)座裝配精度要符合工藝要求，并與夾具體安裝配合良好。

（3）定位原理。利用壓塊將夾具底板固定于機床工作臺上，利用壓塊將夾具體固定在底板上。通過三面定位的原理，在夾具體凹位處安裝工件，注意夾具體凹位要與工件底面對齊，側(cè)面要與夾具體凹位對策，左面要與凹位左面對齊，最后利用壓塊在夾具體上夾緊工件。

2.3 使用

利用夾具體凹槽對工件進行定位，以槽底作為壓緊工件的支撐點，利用螺栓與壓塊在夾具體凹槽中將每個零件毛坯壓緊。狀夾工件毛坯時僅需依靠凹槽將工件滑移出，裝夾操作非?？旖?、方便。面對代加工工件可能會由于厚度差別問題造成壓塊壓不緊的問題，我們可以利用橡膠環(huán)墊與壓塊相結(jié)合的方式確保每個工件都能安裝牢固。利用這種裝夾方法夾緊力點會與切削力點靠近，從而使工件剛性增加，減小工件加工時在銑削過程中受到影響而出現(xiàn)的變形。因為待加工零件僅需要加工通孔與圓弧槽，就可以確保壓緊元件與定位方法切實滿足定位要求，所以裝夾工作非?？煽俊⑤p松。

在實際生產(chǎn)及應用過程中，多件銑削夾具的制作工藝是非常簡單的，并且配套零件的費用較低，操作起來非常方便、快捷。由于只需要針對一批零件裝夾加工進行一次找正，所以裝夾速度與生產(chǎn)效率達到提升，零件加工精度也得到了切實保證。

3 結(jié)語

綜上，數(shù)控銑床多件加工過程中，需要設計出合理的加工夾具，這樣才能在滿足加工零件質(zhì)量、技術(shù)要求的同時，縮短裝夾、定位的時間，促進工作效率的提升，幫助降低生產(chǎn)成本，從最大程度上減少廢品的出現(xiàn)。這種加工夾具目前已經(jīng)被廣泛應用于數(shù)控銑床加工操作中，獲得了令人滿意的效果，值得進一步推廣。

參考文獻：

[1]韋江波，曾慶飛，高茂濤.數(shù)控銑床三個同時旋轉(zhuǎn)工作臺的設計研究[J].柳州職業(yè)技術(shù)學院學報，2017（01）：8-11.

[2]王軍歌.數(shù)控銑床加工中薄板類零件專用夾具的設計與制作[J].裝備制造技術(shù)，2016（10）：157-159.

[3]吳秋燕，倪子田.3軸數(shù)控銑床快速加工雙面零件的夾具設計[J].模具制造，2016（01）：76-79.

[4]繆樹均.對中國象棋工藝品在數(shù)控銑床加工的專用夾具設計[J].工業(yè)設計，2011（06）：193-194.