淺談數控技能大賽中對軟爪的應用

吳辰晨

摘?要：近年來各類數控技能大賽這一平臺得到了較好的發展。各大企業和職業院校參加技能大賽的積極性不斷提高，競爭也越來越激烈。以我校技能大賽參賽選手為研究對象。文章從技能競賽零件的加工要求入手，介紹在面對夾持面小，夾持力不夠，以及異形面的零件，如何應用軟爪車削出符合圖紙要求的高精度零件。

關鍵詞：軟爪;數控車削;定位精度;異形面;裝夾

1 緒論

為全面提升全民對高等數控技術技能人才的認可，國家大力推崇各大數控技能大賽?，F如今，各省、市級的數控技能大賽也如火如荼的開展起來。一方面是為“世界技能大賽數控項目”推送最優秀的選手，站在世界最高規格的“奧林匹克技能大賽”中展現自我，為國爭金奪銀，另一方面是對高等數控技能人才的肯定，大力加快支持發展職業教育，弘揚工匠精神，促學促教。

2 競賽中經驗的總結

我校作為第一批國家重點技師學院，從“第一屆全國數控技能大賽”開始，就積極組建數控加工集訓隊進行訓練并參與各類數控技能大賽。經過多年大賽經驗的積累，我們發現選手們不僅要具備過硬的技能水平和心理素質，還要對大賽中使用的機床、工具、量具等設施設備做到了熟于心，隨著大賽的推進，技術的不斷成熟，選手還需要對自己使用的工具進行一定的改造，才能在大賽中使用的得心應手，這些因素都會影響到選手的發揮和競賽成績。伴隨著國內技能競賽的發展趨勢逐漸向世界技能大賽靠攏，使得競賽零件對形位公差、位置精度、尺寸公差及表面質量的要求越來越高。這樣不僅是對參賽選手是一種考驗，更是要求對以往使用的量具、工具、夾具進行革新。本文則是針對以往使用的三爪卡盤中的“硬爪”，對其更改為“軟爪”，從而優化加工工藝提高復雜零件的加工精度。眾所周知，數控車床上通常是采用三爪自定心卡盤加工零件，這就給零件的加工帶來了一些不可避免的問題，比如零件容易產生裝夾印痕不易消除，加工薄壁零件時會產生不規則變形，定位精度不高，零件同軸度難以保證等等。產生這些問題最根本的原因在于卡爪與零件之間的作用力不均勻，導致零件不能達到合格的定位要求與裝夾要求。針對以上出現的問題，我們將原有卡盤中裝載的硬爪，更換成材料相比加工零件硬度低的軟爪，并將卡爪夾持面進行修整。通過無數次零件的加工實驗，調整修調軟爪的方法，發現問題，解決問題。最后我們總結出解決問題的關鍵就在于：軟爪的選材硬度小于加工零件硬度，因此不易夾傷零件表面，同時可以根據不同的零件設計、加工成不同的裝夾直徑和形狀，不受原有硬爪的材料、形態限制，從而可以減小卡爪對零件表面的局部壓強，使得零件不易產生變形，很大程度的提高了零件的裝夾穩定性與定位精度，可以有效保證零件的位置精度以及提高整體加工效率。

3 設計、車削軟爪時的注意點

（1）選擇合適的軟爪。根據加工零件的復雜程度，以及現有三爪自定心卡盤的型號選擇規格合適的軟爪。具體要求是，在保證零件質量的前提下在，選用的軟爪盡可能少的修正余量。

這樣選擇軟爪的優點：a.修整余量少，可大大減少輔助加工時間。b.合理選擇軟爪形狀，可優化零件加工工藝，提高加工效率。

（2）軟爪的安裝順序要正確。軟爪上印有阿拉伯數字“1”“2”“3”，在安裝軟爪時，需要注意軟爪上的數字要與卡盤上的數字一一對應，順序不可顛倒。

（3）修整軟爪刀具的選用。軟爪的材料的硬度一般選用低于所加工零件材料硬度，所以選用鏜刀時一般采用半精加工、精加工的刀具。鏜刀種類可以根據需要選擇盲孔鏜刀或通孔鏜刀。切削速度（Vc）一般選用80～150米/分鐘。選擇鏜孔刀具直徑時要根據修調內孔直徑及鏜孔深度兩個因素考慮，首先要盡可能選用大直徑的鏜刀，其次要盡可能減少鏜刀的懸伸長度。其主要目的是為了增加刀柄的剛性，保證在修調軟爪時不產生震動，使得能鏜削出符合要求的尺寸，表面光潔度以及形狀位置精度。

安裝選用刀具時具體符合以下要求：

工具鋼鏜孔刀具L÷D<3

L=鏜刀懸臂長度?D=鏜刀直徑

（4）軟爪的夾持面直徑與工件直徑的關系。當夾持面直徑和工件直徑完全相等時，工件定位精度最高，夾持最穩定。然而兩直徑完全相等的情況是很難得到的，所以我們根據大量實驗數據得到的結論是：夾持面的直徑比所夾持工件外徑小0.01～0.05mm，此時夾持最合適。

當夾持面直徑比工件直徑大時，夾持面和工件外徑是三條線接觸。這就影響了夾緊力位置分布。

當夾持面直徑比工件直徑小時，夾持面和工件外徑接觸的是有六條線，此時軟爪就無法保護已加工零件表面，造成零件表面夾傷。

4 結語

總而言之，軟爪的設計與應用是針對選手在數控技能大賽中零件的加工精度及復雜零件的裝夾這一問題，根據比賽題目自由設計與車削出滿足加工精度與定位精度的夾具-“軟爪”。其結構簡單，更換方便，裝夾精度高，能解決大賽中出現的各種難裝夾、弱剛性、小批量、高精度的難題，提高操作效率。更可以減少在企業產品加工中應為頻繁校正工件時產生的輔助加工時間，提高生產效率。

參考文獻：

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