柔性?shī)A具在數(shù)控機(jī)床中的發(fā)展以及應(yīng)用

張明波　王瑋　莊濤

摘 要：伴隨著我國(guó)機(jī)械制造加工行業(yè)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，我國(guó)的機(jī)械加工領(lǐng)域在技術(shù)上以及加工設(shè)備上都有了非常大的發(fā)展和提升，這一點(diǎn)在我國(guó)的機(jī)床設(shè)備上體現(xiàn)得非常突出，我國(guó)的機(jī)床設(shè)備在機(jī)械加工行業(yè)作用非常明顯，我國(guó)很多的機(jī)械加工都會(huì)應(yīng)用機(jī)床來(lái)進(jìn)行零部件的加工處理，機(jī)床在機(jī)械加工的過(guò)程中能夠有效的提升加工部件的精密度，同時(shí)也能夠更好的提升零部件在機(jī)械加工過(guò)程中的加工質(zhì)量。文章主要針對(duì)柔性?shī)A具在我國(guó)數(shù)控機(jī)床中的實(shí)際發(fā)展以及具體應(yīng)用方面的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述，希望通過(guò)文章的闡述以及分析能夠有效的提升我國(guó)柔性?shī)A具在我國(guó)數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用效果以及應(yīng)用質(zhì)量，同時(shí)也為我國(guó)機(jī)床領(lǐng)域進(jìn)一步的提升和發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：柔性?shī)A具；數(shù)控機(jī)床；發(fā)展應(yīng)用；組合；零件夾具

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）36-0135-02

在我國(guó)機(jī)床應(yīng)用的過(guò)程中，柔性?shī)A具主要的技術(shù)基礎(chǔ)就是組合夾具。柔性?shī)A具應(yīng)用范圍非常廣泛，能夠在機(jī)床加工的過(guò)程中應(yīng)用于不同的加工零部件產(chǎn)品，以及不同形式的零部件加工中，在不同型號(hào)以及不同種類的機(jī)床中，柔性?shī)A具都能夠進(jìn)行有效的應(yīng)用。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，柔性?shī)A具在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用更加的明顯，同時(shí)起到的作用也非常的突出。因此我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在發(fā)展的過(guò)程中，柔性?shī)A具是一個(gè)非常有前景的發(fā)展方向。

在我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)中，凡是能夠在零部件加工中固定零部件加工位置，將零部件的加工位置保持在加工準(zhǔn)確位置的裝置，我們都能夠稱之為夾具。在我國(guó)機(jī)床設(shè)備組成的過(guò)程中，一個(gè)非常重要的組成部分就是夾具設(shè)備。在我國(guó)的機(jī)械行業(yè)中，夾具的種類以及形式多種多樣，在實(shí)際的夾具應(yīng)用的過(guò)程中受到的限制也較為多樣，首先是機(jī)床的具體型號(hào)能夠限制夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用，其次是被加工零部件的實(shí)際加工尺寸也會(huì)在一定程度上限制夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用，最后是零部件的加工工藝編排以及工藝要求也能夠限制夾具在機(jī)械加工中的應(yīng)用。這些限制條件的存在都會(huì)在很大程度上限制夾具在機(jī)床加工過(guò)程中的應(yīng)用。為了有效的促進(jìn)我國(guó)的機(jī)床加工技術(shù)的發(fā)展和改革，我國(guó)需要從不同的角度來(lái)對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行創(chuàng)新和管理，要從技術(shù)上進(jìn)行不斷的探索和突破，只有這樣才能夠有效的促進(jìn)我國(guó)機(jī)床夾具的發(fā)展和創(chuàng)新改革。機(jī)床應(yīng)用中的夾具根據(jù)不同的形式以及類型可以進(jìn)行以下分類：

圖1

隨著我國(guó)機(jī)床設(shè)備的不斷發(fā)展和提升，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，因此在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的過(guò)程中，柔性?shī)A具的概念也相應(yīng)的被提出來(lái)。柔性?shī)A具最主要的目的在于要滿足我國(guó)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用需求，同時(shí)也要滿足我國(guó)機(jī)床加工技術(shù)創(chuàng)新的要求。柔性?shī)A具中的“柔性”兩字主要指的是在機(jī)床加工的過(guò)程中相關(guān)的工藝加工設(shè)備以及工藝加工編制能夠有效的適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)于不同形式，不同種類的零部件的加工需要，能夠通過(guò)改變夾具的類型來(lái)迅速的對(duì)數(shù)控機(jī)床加工零部件對(duì)夾具的要求進(jìn)行響應(yīng)。在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，柔性?shī)A具的應(yīng)用能夠有效實(shí)現(xiàn)加工效率的提升，能夠讓機(jī)床的加工過(guò)程更加的靈活。在我國(guó)機(jī)械加工過(guò)程中，柔性?shī)A具主要就是指正在加工零部件出現(xiàn)尺寸變化以及形狀變化的時(shí)候，還能夠應(yīng)用現(xiàn)有夾具進(jìn)行機(jī)械加工，這種數(shù)控機(jī)床夾具就稱之為柔性?shī)A具。

1 在機(jī)械加工的過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床對(duì)于柔性?shī)A具工藝以及裝備的具體要求

在我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域中，數(shù)控機(jī)床屬于一種新型的加工設(shè)備，在數(shù)控機(jī)床中，能夠有效的體現(xiàn)電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用等等，因此在我國(guó)機(jī)床加工的過(guò)程中，機(jī)床的結(jié)構(gòu)發(fā)展以及技術(shù)創(chuàng)新，都應(yīng)該在數(shù)控機(jī)床現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的過(guò)程中能夠有效的提升機(jī)床加工零部件的加工效率和加工質(zhì)量，受到了越來(lái)越多機(jī)械加工企業(yè)的應(yīng)用和重視。數(shù)控機(jī)床加工效率的提升以及加工質(zhì)量的保障在很大程度上依賴于柔性?shī)A具的有效應(yīng)用，只有最大限度上發(fā)揮出柔性?shī)A具的應(yīng)有作用，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床的作用最大化。在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用過(guò)程中每一道數(shù)控加工工序都需要柔性?shī)A具的有效配合，只有在加工的過(guò)程中柔性?shī)A具有效的應(yīng)用和配合，才能夠?qū)⒓庸ち悴考亩ㄎ灰约皬?qiáng)度進(jìn)行保障和進(jìn)一步的提升。在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，對(duì)于柔性?shī)A具的應(yīng)用有著幾點(diǎn)非常重要的要求，下面進(jìn)行詳細(xì)的分析以及闡述。

1.1 在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，柔性?shī)A具要有效的保障加工零部件的坐標(biāo)準(zhǔn)確精準(zhǔn)定位

在零部件加工的過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床要根據(jù)事先設(shè)定好的加工程序來(lái)對(duì)零部件進(jìn)行加工和生產(chǎn)制造。在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，對(duì)于零部件的加工坐標(biāo)定位有著非常高的要求，為了有效的保障加工過(guò)程中加工零部件的坐標(biāo)定位，我們就需要在數(shù)控加工中對(duì)柔性?shī)A具以及加工刀具的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整。主要的調(diào)整內(nèi)容就是要根據(jù)零部件的加工坐標(biāo)定位來(lái)調(diào)整加工刀具以及柔性?shī)A具同零部件的相對(duì)位置。從另一個(gè)角度來(lái)闡述，在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，對(duì)于零部件的加工原點(diǎn)有著非常高的要求，只有在加工前有效的保障零部件的原點(diǎn)坐標(biāo)，才能夠讓整個(gè)數(shù)控機(jī)床加工保障質(zhì)量。這一原因?qū)е铝宋覈?guó)的數(shù)控機(jī)床在加工的過(guò)程中要求柔性?shī)A具在應(yīng)用中要實(shí)現(xiàn)零部件的完全坐標(biāo)定位。柔性?shī)A具要保障零部件的加工原點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確性以及可靠性。在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，通常在加工工作中采用T型槽的形式來(lái)對(duì)零部件進(jìn)行加工定位，在原點(diǎn)坐標(biāo)定位的過(guò)程中可以以Y軸為坐標(biāo)基準(zhǔn)，在加工工作臺(tái)中進(jìn)行定位孔的坐標(biāo)確定。需要注意的是這一坐標(biāo)定位基準(zhǔn)并不是絕對(duì)的，要根據(jù)實(shí)際的加工情況來(lái)進(jìn)行具體的分析。如果在數(shù)控加工的加工工作臺(tái)上沒(méi)有T型槽作為定位基準(zhǔn)，要沿著一個(gè)基準(zhǔn)方向設(shè)置橫向定位板或者縱向定位板，來(lái)保障加工零部件的原點(diǎn)坐標(biāo)定位精準(zhǔn)以及穩(wěn)定。

1.2 在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，柔性?shī)A具要有效的保障加工零部件的高強(qiáng)度以及高精度

相較于傳統(tǒng)形式上的加工機(jī)床，數(shù)控機(jī)床在零部件加工的過(guò)程中主要的優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè)，首先是數(shù)控機(jī)床能夠保障加工零部件的精度；其次是數(shù)控機(jī)床能夠保障加工零部件的剛性。因此為了進(jìn)一步提升數(shù)控機(jī)床加工零部件的剛性以及強(qiáng)度，我們要求在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，柔性?shī)A具的應(yīng)用要有助于加工零部件剛性以及強(qiáng)度的提升，這樣才能夠有效的保障后續(xù)粗加工過(guò)程有較大的切削余量，充分的展現(xiàn)出數(shù)控加工對(duì)于加工零部件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及質(zhì)量保障。同時(shí)利用柔性?shī)A具的有效應(yīng)用還能夠更好的提升加工零部件的基準(zhǔn)定位以及選取，最大程度上提升數(shù)控加工過(guò)程中的零部件精度。endprint

1.3 在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中，柔性?shī)A具要保障加工零部件能夠?qū)Χ鄠€(gè)不同的面進(jìn)行有效定位

為了有效的提升數(shù)控機(jī)床的加工效率，我們要求數(shù)控機(jī)床在定位零部件一個(gè)工作面的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)加工面的數(shù)控加工，這樣就需要我們?cè)趹?yīng)用柔性?shī)A具的過(guò)程中，盡量讓柔性?shī)A具更可能多地使零部件同刀具接觸，實(shí)現(xiàn)一次固定，多個(gè)工作面的加工。目前有個(gè)別的柔性?shī)A具能夠?qū)崿F(xiàn)一次固定，全部加工面的加工，這是一項(xiàng)非常前沿的加工創(chuàng)新技術(shù)。

除了上述的內(nèi)容以外，在數(shù)控加工的過(guò)程中為了有效的減少刀具的停刀時(shí)間，我們要求在加工零部件的有效時(shí)間內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)拆卸加工完畢的零部件同時(shí)安裝新的需要加工的零部件，由于這樣的加工要求的存在，讓機(jī)械加工中的柔性?shī)A具實(shí)現(xiàn)了多位夾具的發(fā)展和創(chuàng)新，這樣能夠在很大程度上降低數(shù)控機(jī)床針對(duì)柔性?shī)A具以及加工刀具的調(diào)整時(shí)間，能夠保障在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)柔性?shī)A具的調(diào)整。同時(shí)數(shù)控加工的過(guò)程中還要求柔性?shī)A具的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)刀具更換頻率的有效降低，同時(shí)最大限度上降低加工刀具的調(diào)整時(shí)間。

2 在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的過(guò)程中，柔性?shī)A具的主要發(fā)展方向

在機(jī)床傳統(tǒng)夾具中，可調(diào)整夾具適合于一組或若干組相似零件的加工，一種零件加工完畢后，只需要調(diào)整或更換夾具上的少數(shù)零件，就能用于加工新的工件?？筛鼡Q的調(diào)整件需要專門(mén)設(shè)計(jì)制造。專用夾具是特定用于某個(gè)零件和某工序的夾具。夾具為專用不可拆卸，故構(gòu)成夾具的各組成部分均不能重復(fù)使用。而組合夾具是在夾具的元件和合件完全標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件，按照組合化的原理，針對(duì)不同的工件迅速組裝成各種專用夾具，使用完畢后再拆卸成元件和合件，如此不斷重復(fù)使用。柔性?shī)A具元件、合件具有較好的互換性和較高的精度及耐磨性。柔性?shī)A具能保證工件在規(guī)定的坐標(biāo)位置上準(zhǔn)確定位和牢固的夾緊，也就是說(shuō)能保證工件相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)具有準(zhǔn)確和穩(wěn)定可靠的坐標(biāo)位置。這種夾具具有較高的剛度和精度，在粗加工時(shí)能承受較大的切削用量，以充分發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的生產(chǎn)能力，在精加工時(shí)能更好地保證工件定位基準(zhǔn)。

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