數控雕銑機夾具設計

張國剛

摘 要：數控雕刻工藝是由現代數控加工技術與傳統雕刻工藝相融合發展的一種的新興產物。我們經過多年的在數控加工與傳統機械加工的生產與教學的實踐中對加工特點與裝夾形式做了一定的的總結與比較。

關鍵詞：數控雕刻工藝 數控加工 數控雕銑機 夾具設計 銑削

中圖分類號：TG502 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（a）-0088-01

1 雕銑機的特點

數控雕銑機集雕刻和銑削于一身，相對于雕刻機，增大了其機床本身承載能力及提高主軸伺服電機功率，主軸轉速更高，精度也更高。雕銑機特點：高轉速，小吃刀量，高精度加工，且可加工硬度能在洛氏硬度60以上的材料，加工一次到位。雕刻意味著精細，應用小刀具認真刻啄才能完成。數控雕刻則由計算機控制系統輔助完成加工工作，數控雕刻機是由數控加工技術與高主軸轉速作為支撐來支持小刀具高速、高效、精細、雕刻的特點。雕刻技術也是數控銑削技術分類之一，數控切削加工原理是加工孔槽和銑削平面相互配合的組合，是機械數字化與數控自動化生產模式下的一種類型。首先，利用CAE軟件設計的三維模型，之后使用計算機CAM軟件導出其加工工件的路徑。因為數控雕刻對象多圖案復雜精細，且雕銑機多位輕型結構，這意味著數控雕刻的實質是：復雜切削、精確切削、特殊切削。

2 雕刻機的應用領域

數控雕銑機區別于傳統數控機床，是生產實踐中應用率較廣的的特殊機床。現實生產中，數控雕銑機床在生產中雕刻和銑削可配合使用，擁有較高的生產效率和優質的表面質量的特點。增加數控雕銑機雕銑靈活度，增加數控雕銑機雕銑精度，以提高雕銑機雕銑生產速度，更換普通雕銑機床主軸為電主軸甚至更加高速的氣浮主軸，以增加普通雕銑機主軸軸速，電機更改為伺服電機，復雜處理后進行優化可以承受更大的扭矩，更高的轉速，更大的加工量。數控雕銑機床優勢：主軸轉速高，刀具直徑小，精細程度優越，表面光潔度高適用于以下方面。

（1）塑料制品、鋁制工件以及鋁合金工件及其他類材料加工，在實際生產中鋁及鋁合金制品被廣泛地用于各領域中，其硬度與鋼材相比較低、加工難易度低，價格廉宜。與加工中心相比數控雕銑機成本比較低廉，生產效率也相差無幾，所以在雕銑機上加工鋁制品及鋁合金制品應用廣泛。

（2）紫銅電極，銅治具，因為銅質比較軟，銅公工件也不大。但銅公電極的光潔度要求高，數控雕銑機的主軸高轉速高，雕銑出來銅公漂亮，光潔度好。

（3）石墨電極，由于其特性決定其特點，所以易于加工、石墨消耗較小、加工速率較快、加工工作時污染甚微、質量輕巧、放電穩定快此種材料稍優越于銅，但同樣是曲面加工，光潔度要求高。也需要高轉速，小刀具加工，是數控雕銑機的優勢。

（4）數控雕銑機其刻刀種類，主要為鎢鋼以及其合金產品和專用刀具特殊種類刀具，數控雕銑機切削量主要由刀具大小、刀具材料等來決定，鎢鋼刀具不易被磨損、質地堅硬、不怕退火、一般不易崩刃。其成為數控加工中心與數控雕銑機刀具和其他特定切削刀具。

（5）小噸位的模具芯仁工件，其切削用量要大、配合公差要合適、精度好、表面質量優等，與數控加工中心一起加工工件保證配合公差要求、保證表面加工質量優越，芯仁加工小噸位優于其普通小噸位模具模芯加工。

3 數控雕刻常用裝夾方式

數控雕刻裝夾有著新型的裝夾要求，不同于傳統的普通機械加工要求夾緊力大滿足重型切削的裝夾方式，傳統裝夾方式不適合切削力較小的小刀具快速雕刻加工的裝夾要求，為了不影響雕刻加工質量與加工效率。必須要對裝夾形式進行合理的變更與選擇。夾具的夾緊方法有以下兩種。

3.1 壓板夾緊

組合壓板是一種固定的鑄造類機床附件用于夾緊和固定模板、治具、板料等。它的使用范圍廣泛，操作者可以根據需要任意組合使用壓板主要用于普通銑床加工、數控機加工中的各類較大零件，其夾緊力大，結構簡單，使用方便，安全性好。

3.2 電磁吸盤

常用的矩形電磁吸盤系平面磨床或銑床的磁力工作臺，用以吸附各種類型工件，以實現工件的精準定位和磨削、銑削加工工藝，該吸盤吸附力均勻，定位方式可靠，簡單易操作，可直接安裝于平面磨床或銑床上使用，是常用的磁力夾緊裝置。

4 數控雕銑機夾具設計

為了保證工件加工的方便性和精確性以及考慮安全性等方面，設計并制作了以下夾具，如圖1所示。

5 結語

結合上述所表達，總結出以下結論，數控雕銑機加工工件多樣化，加工材質不受限，生產中靈活快速，精準加工，質量優越特性。所以裝夾工件方法與傳統工件裝夾相比較以不合當今工業實際需求。因此，現在工藝中雕銑機機床雕刻中，雕刻的材質與不規則工件時所需要用到的夾緊方式與方法有差別，加工材料在雕銑機生產加工時對所加工工件與幾何工件加工時要與其他裝夾有所區分不可相同擁有，所以得到的生產效率和已加工工件質量不同。數控加工中雕銑機床擁有快速靈活、切削精準、表面質量優越等特點。工件安裝要簡單易操作，所以數控雕銑機裝夾方法還要更加優越于其他數控機床生產加工時的夾緊方式。

參考文獻

[1] 劉虹.數控加工編程與操作[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.

[2] 李華志.數控加工工藝與裝備[M].北京：清華大學出版社，2005.