數(shù)控銑床多件加工夾具的設(shè)計(jì)

謝用記

摘 要：工件裝夾定位在數(shù)控加工領(lǐng)域非常關(guān)鍵，工件裝夾定位之前必須利用一定時(shí)間調(diào)校，若工件裝夾定位不準(zhǔn)確，加工過程中就會(huì)遇到困難，甚至可能造成工件報(bào)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(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)工藝中不僅要使用機(jī)床設(shè)備，同時(shí)還要大量應(yīng)用工藝設(shè)備，這就需要設(shè)計(jì)多種機(jī)械加工夾具。鑒于此，文章從多角度針對(duì)多件加工夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保批量生產(chǎn)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；多件加工夾具；設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.035 機(jī)械加工領(lǐng)域普遍應(yīng)用機(jī)床夾具，傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)有比較詳盡的資料及成熟資料作為參考，近年來數(shù)控銑床得到了廣泛應(yīng)用，以其高效率、高精度及工件高度適應(yīng)性使得傳統(tǒng)機(jī)械加工發(fā)生率巨大變化。隨著當(dāng)前數(shù)控加工工業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)形成了一套專業(yè)化的生產(chǎn)方式，通用家具僅能滿足一般加工需求，本文所提到的數(shù)控銑床加劇，在通用數(shù)控銑床夾具的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)，按照當(dāng)前數(shù)控銑床加工特點(diǎn)，對(duì)多件加工夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使數(shù)控銑床可以充分發(fā)揮出其加工潛力。

1 零件加工工藝分析

數(shù)控加工組接到了一批加工零件的任務(wù)，要求在規(guī)定時(shí)間之內(nèi)完成一批PLC調(diào)節(jié)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(jìn)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(guī)加工方式必然需要進(jìn)行反復(fù)定位，加工過程中很容易出現(xiàn)一些誤差，進(jìn)而難以滿足上述加工要求，并且操作非常復(fù)雜、整體工作效率低。為此，筆者嚴(yán)格按照該批零件的精度要求與公差要求，設(shè)計(jì)出可以同時(shí)銑削多件的專用夾具，以滿足零件加工的需求，促進(jìn)工作效率提升。

2 多件銑削夾具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)思路與工作原理

縱觀近年來的生產(chǎn)實(shí)踐，我們通過會(huì)利用夾具定位與加緊原理解決生產(chǎn)過程中遇到的難題，多數(shù)情況下都能確保加工零件滿足工藝需求，保證產(chǎn)品的整體質(zhì)量，同時(shí)明顯提升了工作效率與工作時(shí)間。為了完成本次工作任務(wù)，筆者構(gòu)思并設(shè)計(jì)出了一套利用壓塊加緊，同時(shí)利用夾具定位的多見銑削夾具，這件銑削夾具的設(shè)計(jì)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(shí)對(duì)4個(gè)工件進(jìn)行裝夾，并且制作工藝非常簡(jiǎn)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(qiáng)度的要求，設(shè)計(jì)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(gè)六角螺栓對(duì)工件進(jìn)行固定，用壓塊快速完成裝夾，加工工件斜面時(shí)可以利用夾具體旋轉(zhuǎn)軸將夾具體斜面旋轉(zhuǎn)并放平，然后利用預(yù)定程序展開平面加工，待加工工序完成之后，將兩個(gè)六角螺栓松開，只要輕輕松開一點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)輕松拆卸，快速更換此外的4個(gè)待加工工件。這套工序可以同時(shí)銑削多件零件，大大減少了定位、裝夾的時(shí)間，加工效率與之前相比明顯提高。

2.2 結(jié)構(gòu)組成、加工與定位原理

（1）結(jié)構(gòu)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(gè)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(duì)夾具體頂面與側(cè)面進(jìn)行加工，確保左平面可以達(dá)到尺寸要求，同時(shí)右平面預(yù)留出加工余量，以待后續(xù)平面加工；第三，翻轉(zhuǎn)工件，對(duì)夾具底面進(jìn)行加工，于斜面留出加工的余量，以待后續(xù)平面加工；第四，對(duì)夾具體斜面進(jìn)行精加工，同時(shí)對(duì)裝夾斜面進(jìn)行平面精加工；第五，對(duì)夾具體凹位進(jìn)行粗加工與精加工，為確保夾具使用方便、精準(zhǔn)，成功設(shè)計(jì)位置，并注意完成滑動(dòng)的配合，夾具體凹位將工件圓弧槽位置加工好，設(shè)計(jì)退料方孔，以便于工件放置與拆卸。設(shè)置工件12mm孔加工位置為直徑15mm的退料孔；第六，旋轉(zhuǎn)軸加工，對(duì)夾具體旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行加工，注意左右對(duì)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(shè)置退料孔，注意旋轉(zhuǎn)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(jī)床工作臺(tái)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(duì)齊，側(cè)面要與夾具體凹位對(duì)策，左面要與凹位左面對(duì)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(duì)工件進(jìn)行定位，以槽底作為壓緊工件的支撐點(diǎn)，利用螺栓與壓塊在夾具體凹槽中將每個(gè)零件毛坯壓緊。狀?yuàn)A工件毛坯時(shí)僅需依靠凹槽將工件滑移出，裝夾操作非常快捷、方便。面對(duì)代加工工件可能會(huì)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(huán)墊與壓塊相結(jié)合的方式確保每個(gè)工件都能安裝牢固。利用這種裝夾方法夾緊力點(diǎn)會(huì)與切削力點(diǎn)靠近，從而使工件剛性增加，減小工件加工時(shí)在銑削過程中受到影響而出現(xiàn)的變形。因?yàn)榇庸ち慵H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(shí)滿足定位要求，所以裝夾工作非常可靠、輕松。

在實(shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用過程中，多件銑削夾具的制作工藝是非常簡(jiǎn)單的，并且配套零件的費(fèi)用較低，操作起來非常方便、快捷。由于只需要針對(duì)一批零件裝夾加工進(jìn)行一次找正，所以裝夾速度與生產(chǎn)效率達(dá)到提升，零件加工精度也得到了切實(shí)保證。

3 結(jié)語

綜上，數(shù)控銑床多件加工過程中，需要設(shè)計(jì)出合理的加工夾具，這樣才能在滿足加工零件質(zhì)量、技術(shù)要求的同時(shí)，縮短裝夾、定位的時(shí)間，促進(jìn)工作效率的提升，幫助降低生產(chǎn)成本，從最大程度上減少?gòu)U品的出現(xiàn)。這種加工夾具目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于數(shù)控銑床加工操作中，獲得了令人滿意的效果，值得進(jìn)一步推廣。

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