數控加工中工藝與夾具設計若干問題的思考

鄧菁

摘 要：隨著社會的發展與進步，數控加工工藝也在不斷前進。為了更好地提升數控加工的質量與應用效果，做好數控加工中的工藝與夾具設計就顯得非常重要?；诖?，本文就數控加工中的工藝與夾具設計中所需要注意的問題進行分析，并積極探索更好地工藝與設計提升措施，希望可以為數控加工質量的提升提供借鑒。

關鍵詞：數控加工;工藝提升;夾具設計;對應策略

1.數控加工原則

數控加工需要遵循一定的原則。首先，在確定數控加工方案的過程中，應當依據加工條件，對機床功能進行綜合，確保加工方案的易操作性、合理性、經濟性及科學性，其次，關于加工方面，應當先對零件內表面進行加工，內表面加工工作結束之后，再對外表面開展加工工作。第三，為了提升加工零件的質量，應當按照由遠及近的原則，開展零件加工工作，對走刀路線進行合理設計，將走刀線路控制在最短范圍內，在保證加工質量的基礎上，將加工程序縮減到最少。除此之外，在加工方案的實際確定過程中，這些都不是固定不變的，可以根據實際情況，來靈活進行處理。

2.數控夾具設計中需要注意的問題

2.1夾具的精準定位

夾具的定位是數控夾具設計過程中的最重要一個步驟，也是夾具設計的基本前提條件。在對于夾具的精確定位中，需要工作人員對于夾具的基本位置有個很好的確定，通過這種方式確定夾具的位置，然后進行微調節，達到精準定位。在進行數控加工之前，編程人員通過編寫基本的程序步驟，對于需要加工的零件圖進行位置分析和精準定位，明確各個工件的基本工作位置。工作人員按照夾具的相關要求將其安裝在機床之后，可以通過零件的基本原點進行相應的調節，可以有效地保證夾具的精準性，同時還可以確保數控加工的范圍

2.2夾具的可適應性

在設計人員對家居設計的過程中，工件類型的不同會導致數控加工過程中所需的夾具也不同，這就導致在數控加工的過程中頻繁地更換夾具會導致工作效率相應地降低，或者由于工作人員的疏忽在換夾具的過程中產生誤差。為了解決頻繁更換夾具而導致數控加工質量下降的這一問題，工作人員在進行夾具設計的時候，應該對所加工的工件的性質與外形進行綜合性的分析，盡量使設計出來的夾具比較適合工件的外形性質，從而降低更換的頻率。除此之外，夾具設計人員應該更加注重夾具與工件之間的協調性，提升設計的合理性。

2.3剛性需求問題

數控加工過程中，由于不同工件對剛性的要求不同，進行加工時往往還會選擇不同的材料進行加工。所以，對于工件的夾具設計一定要具有一定的適用性，也就是剛性需求特征。這是由于在使用過程中如果夾具的剛性不夠強，而加工過程中由于加持部位的應力較為集中，長期使用會出現崩邊的危險，不但會影響正常生產，還有可能出現安全生產事故，威脅一線操作人員的生命健康安全。所以，一定要首先保證剛性需求問題。

2.4夾具的更換問題

在數控加工過程中可能會出現很多的特殊零件加工，這就對于夾具的質量提出了很大的要求，在一些比較復雜工具的設計和制造中，可能會需要用到專用夾具。但是專用夾具的使用率不高，更換不是很方便，這就在一定程度上造成了生產效率底下。為了能夠很好的解決這一問題，當前我國最為常用的元件組織更換的夾具方法就很適用，其原理是夾具本身不是一體成型的工具，需要根據實際情況進行更換，確保加工數據的準確性。

3.數控加工的基本過程

3.1一次加工二次粗加工

一次加工是整個零件的第一步加工過程，主要是指零件的粗加工，此階段主要進行的是零件的邊角料的去除，形成一個大致的零件模型。加工過程中，我們要先選用直徑較大的刀具進行第一次加工，設置一些較為合理的轉速和切度，零件都是用平口的夾具進行固定。在進行粗加工的過程中，如果出現零件的移動問題，要在固定條上設置兩條合理的固定條，通過固定條保證零件在加工過程中不位移，刀具一般選擇直徑小于1毫米的立銑刀，粗加工中零件的切削工作都是在零件的外部區域進行操作的，在正常情況下是不會對整個零件產生重大影響的。

粗加工完成之后，零件的大致模型可以顯現出來。第一次粗加工只是把零件的凹槽的多余量切除了，并沒有對零件的凹面和孔進行加工。因此，在零件的二次粗加工過程中，主要是加工零件的一些凹面和孔，零件在進行二次粗加工的過程中要選擇直徑比較小的刀具進行加工，主要是因為在加工過程中要在封閉空間內進行，立銑刀在Z向進刀的過程中，人們要將刀具中心的切削速度設置為零，不然很容易出現扎刀的問題，情況嚴重時這樣會損壞刀具。因此，刀具在進行Z向進刀時，操作人員要注意避開插銷操作，將給進的速度盡量的設置低一點，在第二次粗加工要選擇兩種刀具，并且分成兩次進行，這樣做的主要目的是提高加工效率和保證零件的準確性。

3.2二次精加工

完成二次粗加工之后，要對零件進行基本的二維輪廓的精加工。二維輪廓的精加工主要是針對于零件表面進行的，經過粗加工之后零件可以有一個基本的模型。精加工是對零件的主要加工步驟，在加工過程中要選擇合適的加工精度的刀具，根據凹槽零件的主要孔的大小和凹槽面的的倒角等重要參數來確定。一般情況下的加工類型為平面輪廓銑，進行切削的方向是順銑，設置的切削順序要以層排序，還要將刀的路徑設置為光順。主要是為了更少的減小凹形零件的刀痕，保證零件的美觀度。在加工過程中，要根據實際情況來設置精確地進刀深度，當基本的輪廓完成精加工之后，要對孔進行精加工?？椎木庸ず推渌牟灰欢?，主要是用銑削和鉸削操作來實現的，刀具的選擇根據市實際情況來制定。在使用的刀具中，每一個刀具都要有較強的物理性能，因此適用于數控機床精度允許的情況下對凹槽零件進行孔加工，這種加工方法在小批量或者中批量的條件中適用。鉸孔技術是在數量較多的孔加工中適用?？椎木庸ね瓿珊笠M行平面的精加工，需要的刀具為立銑刀，為了降低換刀頻率，人們要選擇直徑較小的立銑刀進行平面的精加工。由于平面銑能夠很好地對零件的周邊實現良好的切面，因此，在二次精加工的過程中使用這種方式對其加工，設置的加工步距一般為刀具半徑的65%左右，以確保切割效果，選用線性的進刀方式。

結語

數控機床加工中，工藝與夾具設計需要注意的問題很多，要結合數控機床情況合理設計給進路線圖、加工方案、對刀點與走刀路線，做好夾具的選擇、定位與使用，從而構建最優加工方案，保證工件加工的質量、精度與效率，提升數控加工效益。

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