數控銑床加工中薄板類零（líng）件的夾具設計-數控（kòng）機床市（shì）場網

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數控銑床加工中薄板類零件的夾（jiá）具設計

2018-11-20 來源：廣州市機電技師學（xué）院作者：賴關保

摘（zhāi）要（yào）：主要（yào）針對數控銑床加工中薄板類零件的夾具設計展開了探討，對專用夾具（jù）作了詳細介紹，並通過結合具（jù）體的夾具設計案例，對夾具（jù）的（de）設計作了深入論述，以期為有（yǒu）關單位的需要提供參考和借鑒。

關鍵（jiàn）詞：數控銑床；薄板；夾具；機械加工

在實（shí）際的機（jī）械加工中，尤其是在大批量生產中，為了提高（gāo）產品質量、生產（chǎn）效率和降低生產成本，都會進行一些夾（jiá）具的設計。而在數控（kòng）銑床加工，因為薄（báo）板類零（líng）件要有準確的（de）定位，所以，必須（xū）要有相應（yīng）的夾具進行配合，因此，進行夾具的設計尤為重要。基於此，本文就數控銑床加工（gōng）中（zhōng）薄板類零件（jiàn）的夾具設計進行了探討，相信對有關單位的需要（yào）能有一（yī）定的幫助。

1 、專用夾具的介紹（shào）

專用夾具是在相對（duì）固定的中、大批量生產（chǎn）中使用，它是（shì）根據加（jiā）工工藝要求專（zhuān）門設計的工藝設備，以實現零件的快速準（zhǔn）確定位、夾緊、刀具的對刀等，從而保證零件的加工質量，提高生（shēng）產效率（lǜ）和降低生產成本，減輕操作人員的勞動強度，提（tí）升（shēng）機床工（gōng）藝性能。

1.1 專用夾（jiá）具的優勢

機床夾具之所以能夠在生產中得到廣泛應用（yòng），與在生產中所（suǒ）起的重要作用密（mì）不可分。機（jī）床夾具的主要作用可以歸納為以下 4 個方麵：①零件定位準確（què）、可靠。利用夾具中定位元件及裝置，對零件起（qǐ）到很好（hǎo）的定位（wèi）作用（yòng），使每次的零件裝夾（jiá）時的位置都一樣，這（zhè）樣大批量的零件在裝夾時定位準確、可靠，保證了零件的加（jiā）工穩定性。②提高生產率。保證（zhèng）零件的加工精（jīng）度的前提是（shì）零件的找正和對刀，而（ér）這部分時間（jiān）比機床的實際切削時間（jiān）長很（hěn）多。通過夾具的使用，利用夾具中的定位元件及裝置定位，省去了找正和對刀的時間，隻要進行簡（jiǎn）單的夾（jiá）緊工作即可。③減少操作的失誤率。在零件加工過程中，操作的事項越（yuè）多，出現錯誤（wù）的概率越（yuè）大，比如要進行找正、裝夾、對刀、輸入刀補值、修改長度補償（cháng）等等，易誤操作，尤其對於操作不（bú）是很熟（shú）練的工人（rén），如果采用設（shè）計好的夾具，隻需要完成零件的夾緊工作，則出現錯誤的概率（lǜ）較低。④對操作工人的技術（shù）水平要求降低。在生產過（guò）程中，對操作工（gōng）人的裝夾零件工作和零件的找正工作都有一定的技術要求，如果使用設計好的夾具，對操作工人的零件找正要求降低，隻需要進行簡單的夾緊工作就能保證零件的精度。

1.2 夾具的主要組成元件在夾（jiá）具中作用

定位（wèi）與元件及裝置，對零（líng）件進行（háng）定位，使（shǐ）其每次裝夾的位置（zhì）一致（zhì），避免了重複進（jìn）行對刀，浪費時間的現象；輔助支（zhī）撐元件及裝置（zhì），對零件進行輔助支（zhī）撐，確保裝夾的穩定性；對刀與引導元件及（jí）裝置，確定刀具與零件之間的位置；夾緊元件及裝置，對零（líng）件進行裝夾；夾具（jù）的主體。

1.3 夾具在設計中應注（zhù）意的內容

在銑削加工（gōng）過程中，由（yóu）於零件的（de）輪廓等原因切削加工不是連（lián）續的，在加工（gōng）的（de）過程中有振動的現象（xiàng），且銑削時的加工量比較大，加工的方向也是變化的，銑削力較（jiào）大（dà），所以，在（zài）設計夾具時，重點應注意以（yǐ）下 4 個方麵：①夾具本身的剛度和強度要滿足；②壓板與零件接觸麵積要（yào）足夠；③夾具的夾緊力要（yào）足夠；④為了避免在零件的加工過程中因振動出（chū）現夾緊鬆脫的現象，夾緊（jǐn）裝置應該具有較強的自鎖功能。

2 、夾具設計案（àn）例

對於薄板類零件的裝夾不能使用平（píng）口鉗這樣的通用夾具裝夾，使用平口鉗裝夾時夾持的量很（hěn）有限，影響（xiǎng）裝夾的穩（wěn）定性，因為是薄（báo）板，所以（yǐ），在裝夾過程中（zhōng）零件易產生（shēng）變（biàn）形，我們隻能根（gēn）據零件的特征和加工要求進行（háng）專用夾具的設計，使（shǐ）用專用夾具進（jìn）行裝夾。

2.1 零件圖紙分析

零件圖紙分析如圖（tú） 1 所示（shì）。

該零件為批量件，零件（jiàn）外輪（lún）廓采用激光切（qiē）割機（jī）已經加工好，還需要完成 2 個（gè）孔和 4 個螺紋的加工，孔的精度和中（zhōng）心距的精度相（xiàng）對較高，所以（yǐ），選用數控銑床加工。

2.2 加工方案

方案一：零件外輪（lún）廓已經（jīng）加工完成，隻需要進（jìn）行孔和（hé）螺紋的加（jiā）工，可（kě）以采用平口（kǒu）鉗進行裝夾，平口鉗一側安裝定位裝置，底下采用平行墊鐵進行支撐，在加工過程中發現，有了（le）定位裝置（zhì）省去了對（duì）刀的時間，因為采用的是平行墊鐵，所以，還需要采用零件與平行墊鐵之間壓實操作，浪費一定的時間，薄板類零（líng）件夾緊力大小也影響了加工的穩定（dìng）性，加工效率始終不高。方案二（èr）：改用壓板（bǎn）壓緊（jǐn）零件進行裝夾，避免了使用平行墊鐵進行壓實（shí）的操作，加（jiā）工的（de）穩定性高，零件下麵是完全壓實的支撐，采用零件的輪（lún）廓進行定位。兩種方案比較：對於（yú）方案一，采用平（píng）口鉗裝夾（jiá）對 5 mm 板進（jìn）行裝夾，夾緊力大，易（yì）產生（shēng）變形，夾緊力小裝夾不可靠，此（cǐ）外，使用平行墊鐵進行支撐（chēng），要進行壓實，操作效（xiào）率低；方案二（èr）在零件定位方麵依靠零件輪廓進行定位，定位可靠，支撐采用夾具（jù）體下麵的平麵進行支撐，支撐可靠（kào），零件采用壓板進行壓緊。

2.3 夾具製作步驟

2.3.1 安轉夾具體

找到厚度和寬度尺寸適合的板材，下料至（zhì）合（hé）適的尺寸（cùn），先將與機床壓緊（jǐn）的麵（miàn）銑一刀，銑平即可，加工一鍵槽，並將鍵裝到鍵槽中，鍵與機床 T 形槽對應起來，將板（bǎn）材裝到數（shù）控銑床工（gōng）作台上，找正（zhèng）並壓（yā）緊。

2.3.2 加工找正基準和夾（jiá）具凹槽部分

加工一長直邊，便於夾具被拆下來安裝找正，加（jiā）工夾具的（de）凹槽作為（wéi）夾具的定位基準；零件的直角區域先進（jìn）行鑽孔加工（gōng），因為加工凹（āo）槽時加工不出直角，都帶有圓（yuán）弧，如果零件直角區域的凹槽有圓弧，則（zé）零件不能放（fàng）入，所（suǒ）以，采（cǎi）用（yòng）事先加工一個（gè）孔來解決這個問題（tí）；加工凹槽深度比零件的厚度小 2 mm，零件（jiàn）高出夾具部分便於零件的壓（yā）板對零件進行壓緊操作。

2.3.3 加工夾具上（shàng）的孔和螺紋

夾具上麵壓板的（de）螺紋根（gēn）據尺寸加工出來，壓板壓緊零（líng）件（jiàn）的主要依據（jù）；對零件上麵孔的位置加工出一些比零件上孔稍大的孔，避免在零件加工過程中出現幹涉等情況。針對該零件設計出的最終夾具如圖 2 所示（shì），這個夾具（jù）每次加工一個零件，比方案一效率提升了很多（與一次裝夾一個零件進行比較）。此外，還可以（yǐ）對夾具體進行擴大，加（jiā）工（gōng） 2 個凹

槽，這樣生產效率（lǜ）又能提（tí）高。該夾具以零件（jiàn）凹輪廓為定位基準，定位可靠，每次裝夾位置一致，無需重複進行對刀找正（zhèng）等操作；利用凹槽的底平麵作為支撐，安全（quán）可靠；對刀根據加工的凹槽進（jìn）行對刀，凹槽與零（líng）件尺寸一致，保證了對刀的準確性；用 2 塊壓板對零（líng）件進（jìn）行壓緊，壓（yā）板對（duì）零件的壓緊麵積足夠，夾緊力得到保證。

3 、結束語

綜上所述，在實際的數控銑床加工，為了提高生產效率，確保零件（jiàn）的加工質量（liàng），進行夾具的（de）設計尤為（wéi）重要。因此，我們必須要掌握專（zhuān）用夾具的類型屬性，並以此為基礎，製訂科學、合理的設計（jì）方案，以設計出適合的夾具，從而推動零（líng）件加工（gōng）工（gōng）作的發展。

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