鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具問題探討

河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 淡書橋

前言

數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動化機(jī)床。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，它不僅可以滿足生產(chǎn)多品種、多步驟、多類型、多需求量、加工精度較高等需求，而且就中等加工難度的批量工件而言，其效率是普通設(shè)備的5～10倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對形狀較復(fù)雜、精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。在鋁合金薄壁零件加工中使用數(shù)控加工工藝技術(shù)，可以使鋁合金薄壁零件加工工藝水平和效率理想化。為了使鋁合金薄壁零件數(shù)控加工效果達(dá)到最優(yōu)化，對鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具生產(chǎn)加工工藝過程中面臨的加工難點問題進(jìn)行探討也顯得極為重要。

1 鋁合金薄壁零件的性能和工藝特色

鋁合金型材的材料的可塑性強(qiáng)，可在生產(chǎn)流程中熔焊、釬焊，對想要的形狀進(jìn)行塑形；其黏附性能較強(qiáng)，在生產(chǎn)工藝流程中，鋁合金型材的材料在生產(chǎn)切削過程中可以很好地黏附在操作的機(jī)械刀刃上，可減少零件的掉落，從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率；但鋁合金薄壁零件的剛性較差，工件在加工工藝中容易因為內(nèi)力的變化造成零件的變形彎曲[1]。

2 夾具對數(shù)控加工重要性概述

夾具的性能主要是在機(jī)械制造過程中固定加工對象位置，使之在加工過程中位置精確，使零件在加工中精確定位，這在數(shù)控加工過程中是不能缺少的。夾具具有操作高效、省時省力省工等方面的優(yōu)勢，能夠為實現(xiàn)高精確度、高效率生產(chǎn)提供切實可靠的保障。在進(jìn)行數(shù)控加工時，夾具作用如下：（1）保證夾裝位置的高精確度[2]。相對于傳統(tǒng)刀具對零件加工的夾度保證，夾具對數(shù)控加工的夾緊不容易受到機(jī)械工人操作技術(shù)水平的影響，使得每一批零工件的加工精度趨于一致。（2）能最大限度縮短輔助工時，有效提高零件勞動生產(chǎn)率。夾具裝夾快速將工件定位夾緊、快速、便捷、高效，工件免除了人員去畫線找正、對刀等工作，可大幅度縮短輔助工時、提高成品率、降低成本。

3 鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具問題探討

在零件的數(shù)控加工夾具工藝生產(chǎn)過程中，內(nèi)力的變化往往容易造成零件材料變形，有色輕金屬如鋁、鎂合金的生產(chǎn)加工。尤其是對于薄壁、薄板類零件的數(shù)控加工中的形狀變形彎曲表現(xiàn)得尤為突出。如何提升加工工藝技術(shù)水平，從而最大限度地防止零件的變形，保證零件產(chǎn)品的加工工藝生產(chǎn)效率和質(zhì)量，多年來一直是值得我們深入探討的問題。

3.1 鋁合金薄壁零件的加工難點面臨問題探討

鋁合金零件在加工工藝過程中容易發(fā)生變形，其面臨的加工難點與工件的材質(zhì)、夾裝方法、控制刀具選擇有密切關(guān)系。例如：（1）加工夾裝方法需要注意，對于剛性較差的薄壁鋁合金工件，對于薄壁襯套類零件如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，一旦松開工件必然發(fā)生變形。（2）刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)需要嚴(yán)格控制。刀具在使用后磨損程度會越來越嚴(yán)重，會造成零件工件表面粗糙程度加深，切削溫度上升工件變形隨之增加。因此除選用耐磨性好的刀具材料外，還應(yīng)嚴(yán)格控制刀具磨損程度，否則容易產(chǎn)生機(jī)械刀刃的積屑瘤。

3.2 鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具難點問題

數(shù)控加工夾具的難點在于：（1）夾具的確定使用。為了提高零件加工的工作效率，減少機(jī)械人員在機(jī)械操作方面的時間浪費(fèi)，在數(shù)控加工中對于夾具的選擇要多加注意。通常來說，當(dāng)零件的加工數(shù)量和批次不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用夾具，以減少生產(chǎn)時間的提前準(zhǔn)備、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用;在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（2）確保夾具的橫豎方向與數(shù)控加工的坐標(biāo)方向、位置的精確固定；夾具夾裝上每個零部件應(yīng)不得妨礙機(jī)床對零件每個表面的數(shù)控生產(chǎn)加工。

4 結(jié)語

鋁合金薄壁零件數(shù)控加工夾具加工工藝技術(shù)過程復(fù)雜且難度大，這就需要機(jī)械水平的有效提升和機(jī)械加工人員操作熟練水平的加強(qiáng)。