數(shù)控加工機械零件中的專用夾具設(shè)計

顏國強

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 數(shù)控加工機械零件的優(yōu)勢

1.1 自動化程度高，加工精度高

數(shù)控加工工藝建立在加工程序控制之上，這使得加工過程呈現(xiàn)出較為明顯的自動化與智能化特征，能夠顯著降低工人的勞動強度，并在降低操作風險的基礎(chǔ)上保障數(shù)控加工的穩(wěn)定、有序進行。此外，需注意的是，數(shù)控加工工藝對于加工設(shè)備和操作人員的要求均相對較高，即數(shù)控加工往往不僅需要借助專用的零部件來保障加工的質(zhì)量，還對操作者的知識結(jié)構(gòu)和文化程度具有較高要求。

1.2 便于生產(chǎn)和管理

在數(shù)控加工過程中，由于借助加工程序控制刀路，使得加工零件的加工時間得以被精確預估，能夠確保數(shù)控加工的協(xié)調(diào)有序開展。此外，基于刀庫的存在，加工夾具的管理難度顯著降低，同時刀具的損壞率也得到顯著降低，有助于提高數(shù)控加工機械零件的整體管理水平。

1.3 可以實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計與制造

針對數(shù)控加工工藝體系，其通?？膳c計算機輔助設(shè)計和制造系統(tǒng)進行連接來形成一體化的加工系統(tǒng)，而在互聯(lián)網(wǎng)的支撐下，操作人員可實現(xiàn)對于數(shù)控加工設(shè)備的遠程故障診斷和維修，不僅精確性相對較高，同時也能在數(shù)控加工系統(tǒng)及時預警的基礎(chǔ)上降低因設(shè)備故障所致的加工影響，最終提升數(shù)控加工機械零件的整體質(zhì)量和效率。

2 數(shù)控加工機械零件的基本流程

對比傳統(tǒng)機械零件加工過程，數(shù)控加工工藝最大的不同在于導入了數(shù)控加工工藝，即前期與傳統(tǒng)機械零件加工流程類似，后期則需要借助數(shù)字化技術(shù)進行加工操作。首先，在數(shù)控加工開始之前，需借由專業(yè)操作人員確定數(shù)控加工的整體方案，通過設(shè)計零件毛坯和工藝工序以奠定數(shù)控加工基礎(chǔ)。通常情況下，根據(jù)零件加工圖紙選擇最合適的加工方案，待方案確定后交由專業(yè)的加工人員進行設(shè)備調(diào)配，并在合理選擇加工程序的基礎(chǔ)上為開展數(shù)字化加工奠定技術(shù)與設(shè)備基礎(chǔ)；其次，針對工藝處理過程，合理就刀具路線進行設(shè)計，并分析夾具與機床、加工零件間的匹配性，進而在確保各個加工環(huán)節(jié)均滿足行業(yè)加工標準的基礎(chǔ)上保障數(shù)控加工的協(xié)調(diào)性和科學性；最后，進入數(shù)字加工環(huán)節(jié)，其中，除了應事先就刀具的運動軌跡進行計算并標注坐標外，還應就加工程序進行編制，在構(gòu)建符合刀具運動路線程序代碼的基礎(chǔ)上保障數(shù)控加工的正確性與合理性，此外，需注意的是，在開展數(shù)控加工之前，為確保數(shù)控加工程序的穩(wěn)定性，應增加一個程序調(diào)試與檢驗的工序，待程序檢驗無誤后方可開始機械零件的加工。

3 數(shù)控加工機械零件專用夾具的選擇與使用

在數(shù)控加工機械零件的過程中，專業(yè)夾具的選擇往往十分重要，其不僅直接關(guān)系到數(shù)控加工的總體質(zhì)量和效率，同時也影響到加工零件的精確性和合格性，此外，通過應用專門的加工夾具，能夠通過發(fā)揮夾具的輔助操作作用縮短數(shù)控加工機械零件的周期和時間，并最終提升加工企業(yè)的經(jīng)濟效益。在此基礎(chǔ)上，需合理就數(shù)控加工機械零件專用夾具進行選擇與設(shè)計，在采用符合機械零件加工需求夾具的基礎(chǔ)上保障數(shù)控加工機械零件的協(xié)調(diào)開展。其中，在選擇專業(yè)夾具時，需首先確認機床、加工零件以及專用夾具的尺寸，在確定三者尺寸匹配性的基礎(chǔ)上避免尺寸不合適對于加工質(zhì)量的影響，同時，還應就專用夾具的緊實度進行確認，通過保證專用夾具緊貼機床與加工零件以避免出現(xiàn)加工移位問題，最終提升加工零件的合格率。

4 數(shù)控加工機械零件專用夾具的設(shè)計要點

4.1 確保夾具的精確定位

在使用專業(yè)夾具來輔助進行機械零件加工時，應精確判定夾具的加工定位，尤其是應加強對于刀具的調(diào)控措施，在提高夾具精確定位程度的基礎(chǔ)上保障加工的準確性和協(xié)調(diào)性。在此基礎(chǔ)上，操作人員應在開展機械加工之前就零件的加工圖紙具備精確的把握，在機床上安裝好夾具后反復調(diào)節(jié)以最大化降低夾具的偏差值，其中，需首先確認兩個坐標系的關(guān)系，在確定數(shù)控加工精度范圍的基礎(chǔ)上再進行夾具的精確定位，最終確保專業(yè)夾具在數(shù)控加工中輔助功能的正常發(fā)揮。

4.2 適用性問題

通常來說，不同的專業(yè)夾具對于數(shù)控加工的影響作用往往存在較大差異，因此，應就夾具的適應性問題進行充分考慮，在基于機械零件實際加工需求采用最佳夾具設(shè)計方案的基礎(chǔ)上發(fā)揮出應有的加工輔助效果。其中，針對數(shù)控加工機械零件，其往往涉及到不同的型號與加工面，因此，應按照行業(yè)標準嚴格采用相匹配的專業(yè)夾具，且當零件與夾具出現(xiàn)不匹配問題時，應及時更換相適應的夾具以避免壞件產(chǎn)生。此外，針對當前數(shù)控加工行業(yè)，伴隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷進步，各種型號的零件也會得到進一步發(fā)展。因此，應針對當前數(shù)控加工行業(yè)發(fā)展趨勢盡快設(shè)計出適用性更強的夾具，在滿足數(shù)控加工行業(yè)發(fā)展需求的基礎(chǔ)上促進數(shù)控加工工藝的創(chuàng)新發(fā)展。

5 結(jié)語

總而言之，專用夾具不僅提升了機械零件的加工生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時也在數(shù)控加工過程中發(fā)揮了較為明顯的輔助作用。因此，應根據(jù)數(shù)控加工機械零件的具體需求選擇最優(yōu)的專業(yè)夾具，在秉承穩(wěn)定性及適用性原則就夾具進行優(yōu)化設(shè)計的過程中保障數(shù)控加工與夾具選擇的適用性，最終促進數(shù)控加工效率及質(zhì)量的進一步提高。