淺談數(shù)控技能大賽中對軟爪的應(yīng)用

吳辰晨

摘?要：近年來各類數(shù)控技能大賽這一平臺得到了較好的發(fā)展。各大企業(yè)和職業(yè)院校參加技能大賽的積極性不斷提高，競爭也越來越激烈。以我校技能大賽參賽選手為研究對象。文章從技能競賽零件的加工要求入手，介紹在面對夾持面小，夾持力不夠，以及異形面的零件，如何應(yīng)用軟爪車削出符合圖紙要求的高精度零件。

關(guān)鍵詞：軟爪;數(shù)控車削;定位精度;異形面;裝夾

1 緒論

為全面提升全民對高等數(shù)控技術(shù)技能人才的認可，國家大力推崇各大數(shù)控技能大賽?，F(xiàn)如今，各省、市級的數(shù)控技能大賽也如火如荼的開展起來。一方面是為“世界技能大賽數(shù)控項目”推送最優(yōu)秀的選手，站在世界最高規(guī)格的“奧林匹克技能大賽”中展現(xiàn)自我，為國爭金奪銀，另一方面是對高等數(shù)控技能人才的肯定，大力加快支持發(fā)展職業(yè)教育，弘揚工匠精神，促學(xué)促教。

2 競賽中經(jīng)驗的總結(jié)

我校作為第一批國家重點技師學(xué)院，從“第一屆全國數(shù)控技能大賽”開始，就積極組建數(shù)控加工集訓(xùn)隊進行訓(xùn)練并參與各類數(shù)控技能大賽。經(jīng)過多年大賽經(jīng)驗的積累，我們發(fā)現(xiàn)選手們不僅要具備過硬的技能水平和心理素質(zhì)，還要對大賽中使用的機床、工具、量具等設(shè)施設(shè)備做到了熟于心，隨著大賽的推進，技術(shù)的不斷成熟，選手還需要對自己使用的工具進行一定的改造，才能在大賽中使用的得心應(yīng)手，這些因素都會影響到選手的發(fā)揮和競賽成績。伴隨著國內(nèi)技能競賽的發(fā)展趨勢逐漸向世界技能大賽靠攏，使得競賽零件對形位公差、位置精度、尺寸公差及表面質(zhì)量的要求越來越高。這樣不僅是對參賽選手是一種考驗，更是要求對以往使用的量具、工具、夾具進行革新。本文則是針對以往使用的三爪卡盤中的“硬爪”，對其更改為“軟爪”，從而優(yōu)化加工工藝提高復(fù)雜零件的加工精度。眾所周知，數(shù)控車床上通常是采用三爪自定心卡盤加工零件，這就給零件的加工帶來了一些不可避免的問題，比如零件容易產(chǎn)生裝夾印痕不易消除，加工薄壁零件時會產(chǎn)生不規(guī)則變形，定位精度不高，零件同軸度難以保證等等。產(chǎn)生這些問題最根本的原因在于卡爪與零件之間的作用力不均勻，導(dǎo)致零件不能達到合格的定位要求與裝夾要求。針對以上出現(xiàn)的問題，我們將原有卡盤中裝載的硬爪，更換成材料相比加工零件硬度低的軟爪，并將卡爪夾持面進行修整。通過無數(shù)次零件的加工實驗，調(diào)整修調(diào)軟爪的方法，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。最后我們總結(jié)出解決問題的關(guān)鍵就在于：軟爪的選材硬度小于加工零件硬度，因此不易夾傷零件表面，同時可以根據(jù)不同的零件設(shè)計、加工成不同的裝夾直徑和形狀，不受原有硬爪的材料、形態(tài)限制，從而可以減小卡爪對零件表面的局部壓強，使得零件不易產(chǎn)生變形，很大程度的提高了零件的裝夾穩(wěn)定性與定位精度，可以有效保證零件的位置精度以及提高整體加工效率。

3 設(shè)計、車削軟爪時的注意點

（1）選擇合適的軟爪。根據(jù)加工零件的復(fù)雜程度，以及現(xiàn)有三爪自定心卡盤的型號選擇規(guī)格合適的軟爪。具體要求是，在保證零件質(zhì)量的前提下在，選用的軟爪盡可能少的修正余量。

這樣選擇軟爪的優(yōu)點：a.修整余量少，可大大減少輔助加工時間。b.合理選擇軟爪形狀，可優(yōu)化零件加工工藝，提高加工效率。

（2）軟爪的安裝順序要正確。軟爪上印有阿拉伯數(shù)字“1”“2”“3”，在安裝軟爪時，需要注意軟爪上的數(shù)字要與卡盤上的數(shù)字一一對應(yīng)，順序不可顛倒。

（3）修整軟爪刀具的選用。軟爪的材料的硬度一般選用低于所加工零件材料硬度，所以選用鏜刀時一般采用半精加工、精加工的刀具。鏜刀種類可以根據(jù)需要選擇盲孔鏜刀或通孔鏜刀。切削速度（Vc）一般選用80～150米/分鐘。選擇鏜孔刀具直徑時要根據(jù)修調(diào)內(nèi)孔直徑及鏜孔深度兩個因素考慮，首先要盡可能選用大直徑的鏜刀，其次要盡可能減少鏜刀的懸伸長度。其主要目的是為了增加刀柄的剛性，保證在修調(diào)軟爪時不產(chǎn)生震動，使得能鏜削出符合要求的尺寸，表面光潔度以及形狀位置精度。

安裝選用刀具時具體符合以下要求：

工具鋼鏜孔刀具L÷D<3

L=鏜刀懸臂長度?D=鏜刀直徑

（4）軟爪的夾持面直徑與工件直徑的關(guān)系。當夾持面直徑和工件直徑完全相等時，工件定位精度最高，夾持最穩(wěn)定。然而兩直徑完全相等的情況是很難得到的，所以我們根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是：夾持面的直徑比所夾持工件外徑小0.01～0.05mm，此時夾持最合適。

當夾持面直徑比工件直徑大時，夾持面和工件外徑是三條線接觸。這就影響了夾緊力位置分布。

當夾持面直徑比工件直徑小時，夾持面和工件外徑接觸的是有六條線，此時軟爪就無法保護已加工零件表面，造成零件表面夾傷。

4 結(jié)語

總而言之，軟爪的設(shè)計與應(yīng)用是針對選手在數(shù)控技能大賽中零件的加工精度及復(fù)雜零件的裝夾這一問題，根據(jù)比賽題目自由設(shè)計與車削出滿足加工精度與定位精度的夾具-“軟爪”。其結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，裝夾精度高，能解決大賽中出現(xiàn)的各種難裝夾、弱剛性、小批量、高精度的難題，提高操作效率。更可以減少在企業(yè)產(chǎn)品加工中應(yīng)為頻繁校正工件時產(chǎn)生的輔助加工時間，提高生產(chǎn)效率。

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