數控銑床多件加工夾具的設計

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摘 要：工件裝夾定位在數控加工領域非常關鍵，工件裝夾定位之前必須利用一定時間調校，若工件裝夾定位不準確，加工過程中就會遇到困難，甚至可能造成工件報廢的問題，尤其是批量加工過程中該問題更加突出。為了確保產品質量，生產工藝中不僅要使用機床設備，同時還要大量應用工藝設備，這就需要設計多種機械加工夾具。鑒于此，文章從多角度針對多件加工夾具進行設計，確保批量生產的質量。

關鍵詞：數控銑床；多件加工夾具；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.035 機械加工領域普遍應用機床夾具，傳統夾具設計有比較詳盡的資料及成熟資料作為參考，近年來數控銑床得到了廣泛應用，以其高效率、高精度及工件高度適應性使得傳統機械加工發生率巨大變化。隨著當前數控加工工業的快速發展，當前已經形成了一套專業化的生產方式，通用家具僅能滿足一般加工需求，本文所提到的數控銑床加劇，在通用數控銑床夾具的基礎上進行了改良設計，按照當前數控銑床加工特點，對多件加工夾具進行設計，使數控銑床可以充分發揮出其加工潛力。

1 零件加工工藝分析

數控加工組接到了一批加工零件的任務，要求在規定時間之內完成一批PLC調節角度零件的制作。這批零件的加工工藝要求如下：①要求零件表面加工保證其完整性，不能存在局部缺陷；②直徑12mm通孔的零件其粗糙度要求為Ra3.2μm，而R2.5mm圓弧槽位置的粗糙度要求為Ra12.5μm。雖然該批零件進要求加工直徑12mm通孔與R2.5mm圓弧槽，但是由于零件加工孔均位于不同方向，利用常規加工方式必然需要進行反復定位，加工過程中很容易出現一些誤差，進而難以滿足上述加工要求，并且操作非常復雜、整體工作效率低。為此，筆者嚴格按照該批零件的精度要求與公差要求，設計出可以同時銑削多件的專用夾具，以滿足零件加工的需求，促進工作效率提升。

2 多件銑削夾具的設計及應用

2.1 設計思路與工作原理

縱觀近年來的生產實踐，我們通過會利用夾具定位與加緊原理解決生產過程中遇到的難題，多數情況下都能確保加工零件滿足工藝需求，保證產品的整體質量，同時明顯提升了工作效率與工作時間。為了完成本次工作任務，筆者構思并設計出了一套利用壓塊加緊，同時利用夾具定位的多見銑削夾具，這件銑削夾具的設計可以充分滿足零件定位與夾緊方面的要求。

利用該夾具可以同時對4個工件進行裝夾，并且制作工藝非常簡單，需要的周期也比較短，總體成本非常低。為了確保兩工件凹位之間強度的要求，設計間距尺寸在10mm以上，夾具體的寬度是180mm，利用45#鋼為主要材料。裝夾工件的過程中，分別利用兩個六角螺栓對工件進行固定，用壓塊快速完成裝夾，加工工件斜面時可以利用夾具體旋轉軸將夾具體斜面旋轉并放平，然后利用預定程序展開平面加工，待加工工序完成之后，將兩個六角螺栓松開，只要輕輕松開一點，即可實現輕松拆卸，快速更換此外的4個待加工工件。這套工序可以同時銑削多件零件，大大減少了定位、裝夾的時間，加工效率與之前相比明顯提高。

2.2 結構組成、加工與定位原理

（1）結構組成。該多件銑削夾具主要包括夾具體、六角螺栓與壓塊三個部分。

（2）夾具體加工。首先，利用虎鉗將毛坯加緊并趙正；其次，對夾具體頂面與側面進行加工，確保左平面可以達到尺寸要求，同時右平面預留出加工余量，以待后續平面加工；第三，翻轉工件，對夾具底面進行加工，于斜面留出加工的余量，以待后續平面加工；第四，對夾具體斜面進行精加工，同時對裝夾斜面進行平面精加工；第五，對夾具體凹位進行粗加工與精加工，為確保夾具使用方便、精準，成功設計位置，并注意完成滑動的配合，夾具體凹位將工件圓弧槽位置加工好，設計退料方孔，以便于工件放置與拆卸。設置工件12mm孔加工位置為直徑15mm的退料孔；第六，旋轉軸加工，對夾具體旋轉軸進行加工，注意左右對齊，確保與精度要求相符合；第七，夾具體配套零件加工，在加工底板上設置退料孔，注意旋轉座裝配精度要符合工藝要求，并與夾具體安裝配合良好。

（3）定位原理。利用壓塊將夾具底板固定于機床工作臺上，利用壓塊將夾具體固定在底板上。通過三面定位的原理，在夾具體凹位處安裝工件，注意夾具體凹位要與工件底面對齊，側面要與夾具體凹位對策，左面要與凹位左面對齊，最后利用壓塊在夾具體上夾緊工件。

2.3 使用

利用夾具體凹槽對工件進行定位，以槽底作為壓緊工件的支撐點，利用螺栓與壓塊在夾具體凹槽中將每個零件毛坯壓緊。狀夾工件毛坯時僅需依靠凹槽將工件滑移出，裝夾操作非常快捷、方便。面對代加工工件可能會由于厚度差別問題造成壓塊壓不緊的問題，我們可以利用橡膠環墊與壓塊相結合的方式確保每個工件都能安裝牢固。利用這種裝夾方法夾緊力點會與切削力點靠近，從而使工件剛性增加，減小工件加工時在銑削過程中受到影響而出現的變形。因為待加工零件僅需要加工通孔與圓弧槽，就可以確保壓緊元件與定位方法切實滿足定位要求，所以裝夾工作非常可靠、輕松。

在實際生產及應用過程中，多件銑削夾具的制作工藝是非常簡單的，并且配套零件的費用較低，操作起來非常方便、快捷。由于只需要針對一批零件裝夾加工進行一次找正，所以裝夾速度與生產效率達到提升，零件加工精度也得到了切實保證。

3 結語

綜上，數控銑床多件加工過程中，需要設計出合理的加工夾具，這樣才能在滿足加工零件質量、技術要求的同時，縮短裝夾、定位的時間，促進工作效率的提升，幫助降低生產成本，從最大程度上減少廢品的出現。這種加工夾具目前已經被廣泛應用于數控銑床加工操作中，獲得了令人滿意的效果，值得進一步推廣。

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