摘（zhāi）要：隨著科學技術的飛速發展（zhǎn），我國機械加工（gōng）行（háng）業發展迅（xùn）猛，加工效率和質量均得到大幅度提高。同時，機械加工也逐（zhú）漸趨（qū）於自動化和數字化，如（rú）數控機床的出現解決（jué）了（le）人力短缺、效率低等問題。但（dàn）數字化（huà）加工的出現對（duì）夾具提出了更（gèng）高的要求，對於現（xiàn）有圓盤（pán）類零件（jiàn）的（de）銑床夾具安裝和拆（chāi）卸複（fù）雜，嚴（yán）重影響（xiǎng）工作效率。因此（cǐ），筆者通過分析此類零件的加工工藝，明確零件的加工部位的技術要求，從夾緊裝置、輔助裝（zhuāng）置、定位裝（zhuāng）置、夾具體結構設計等方麵對該類零件的專用銑（xǐ）床夾具進行了設計。結果（guǒ）表明，設計了加工圓盤類零件的專用銑床夾（jiá）具，具有結構簡單、操作安全方便、夾緊效率（lǜ）高等優（yōu）點，可滿足大批量生產的需求。

    隨著我國機械加工技術的不斷成熟，對（duì）於機床夾具的要求也越來越高。夾具在減少（shǎo）生產成本的同時（shí），能（néng）大幅度提高工作效率；同一個夾具可以盡可能（néng）多地裝夾不同規格和（hé）形狀的零件（jiàn）；應用（yòng）場合多，可以應用在各種現代化製造加工的場合以及對零件加工精度要（yào）求較（jiào）高的場合；進一（yī）步提高夾具的標準化程度；以液壓、氣壓作為夾緊（jǐn）裝置的源動力，節省人力成本。夾具的發展大致（zhì）可以分為三（sān）個階段：第一（yī）階段，夾具在（zài）各種（zhǒng）零件的加（jiā）工中（zhōng）僅僅被視為最基本的部分，隻滿足被（bèi）加工零件夾緊的要求；第二階段，由於被加工零件的精度要求越來越高，與被加（jiā）工零件緊密接觸的夾具的精度和剛度要求逐漸提高；第三階段，數（shù）字化加工時代的到來，各種夾具的自動化和適應性得到進一步提升。

    如今，機械加工已（yǐ）經向著數字化的方（fāng）向邁進，比如，各種數控（kòng）機床的出現，它在一定程度上可以實現無人加工，這極大地降（jiàng）低了人工成本（běn）且提高了生產效率。圓盤類零（líng）件在農（nóng）用機械（xiè）中是一種常用的（de）零件，筆者設計了（le）加工圓盤（pán）類零件的專用銑床夾具，以滿足大批（pī）量生產的需求。

    被加工零件的零件圖如圖 1 所示，該零件材料選用的是 20Cr。這類零件雖然結構簡單，但（dàn）是加工（gōng）精度要求較高，可大批（pī）量生產。此加工過程采用數控加工工（gōng）藝（yì），不僅能大幅度提（tí）高零件精度，還能提高（gāo）整（zhěng）體（tǐ）加工效率（lǜ）。根據現有（yǒu）的機加工方（fāng）法，對本零件進行工藝分析。加工工藝路線如表1所示。

 

 

   

 

 

    3）精銑十字槽（cáo）。根據零件圖上對於十字槽的加工要求，切（qiē）削深度與十字槽深度保持一致，取6 mm；通過查閱《數控加工工藝與編程》，銑削速度取100 m/min；主軸轉速公式（shì）為 n= 1 000 Vc/πd，刀具直徑 d 為 8 mm，計算得轉（zhuǎn）速 n 為 1 955 r/min，實際取值 2 000 r/min；通過計（jì）算得（dé）進給量為700 mm/min。

    1）夾緊係統的組成（chéng）。夾（jiá）具的夾緊係統由三部分組成，分別是動力源、傳力機構、夾緊元件。動力源可以是液壓驅（qū）動，也可以是電驅（qū）動，但（dàn）考慮成本和夾具的簡易性，本夾具動力源采（cǎi）用人力；傳力機構是動力源（yuán）和夾緊元件之間的重（chóng）要媒介，傳力機構能直接影響夾具的夾（jiá）緊效率和夾緊的質量，由於螺杆是最常用的傳力機構，且具備良好的自（zì）鎖性（xìng），因此本夾具的傳力機構選用螺杆；由（yóu）於被加工零件為圓盤，同時考慮到加工精度，選用夾緊精度較高的v 形（xíng）塊，v 形塊是標準（zhǔn）件，易加工製（zhì）造，且成本較小。

     

    2）定位（wèi）鍵。為了確保夾具體與機床工作台緊密貼合不發生相對位移，同時提高被（bèi）加工（gōng）零件的加工精度，夾具體與機床工作台之間需要用定位鍵連接，且（qiě）需要成對使用以進一步提高連接的穩定性（xìng）。定位（wèi）鍵有矩（jǔ）形和圓形兩種結構，圓形定位鍵，一般應用較少。矩形的定位鍵最常用，其（qí）又可以分為兩種結構，一種是在鍵的側麵開有溝槽的，鍵分為上下兩個部分，其（qí）中上部分與夾具體地麵的縱向槽配合，部分與機床（chuáng）工作（zuò）台上的 T 形槽相配合（hé）；另一種是上（shàng）下兩部分尺寸（cùn）相同的矩形鍵，它經常應用在精度要求不高的（de）場合。為了使夾具體（tǐ）與機（jī）床工作台的緊密貼合，選用第（dì）一種矩形鍵。定位鍵的材料選用 45 鋼，熱處理為（wéi） 35 HRC～40 HRC。

    1）夾具體結構的選用。由於各個零件的（de）加工要求均不相同，導致（zhì）夾具體很難標準化。夾具體大體可分為開式、半開式（shì）和（hé）框式（shì）三種結構，考慮到排屑，選用開式結構；為使廢屑沿斜（xié）麵自（zì）由滑下從而排出夾（jiá）具體外，采用切屑自動排除結構（gòu），這（zhè）種結構是在夾具（jù）體上表麵專門設（shè）置斜麵來排屑，適用於廢（fèi）屑（xiè）比較（jiào）多的場（chǎng）合；考（kǎo）慮到夾具體能快速安裝於銑床上，在夾具體底部設（shè）置縱（zòng）向T型槽（cáo）。

    3）排屑機構。排除廢屑一般有兩種方案：增大（dà）容屑空間（jiān）和自動排屑機構（gòu）。增大容（róng）屑（xiè）空間是指進（jìn）一步增大儲屑槽的體積，以防止體積過小導致廢（fèi）屑不能及時排出（chū），從而影響到刀具的工作；自動排屑機構一般是設置斜（xié）麵（miàn）讓工作中產生的廢屑由斜麵自由滑落，這種排屑方法結構（gòu）簡單、排屑效果（guǒ）好、能減輕夾具體整（zhěng）體的質量，相比於增大容屑空間的方法，不需要額外（wài）設置儲屑槽。綜合兩種方法的優缺點，選用設置斜麵的方法以（yǐ）實現自動排屑。

 

    筆（bǐ）者討論了數字化加工背景下機床夾具需滿足的（de）要求，並針對圓盤類零件的銑床加工工藝，在機（jī）械（xiè）設備製造、數控（kòng）機加工工藝等課程的基礎下設計（jì）了該零件的（de）專用銑床夾具，其具有結構簡單、操（cāo）作安全方（fāng）便、夾緊效率高等優點，使（shǐ）得圓盤類（lèi）零件的生產效率得到進一步提高。同時（shí），對其他類型機床夾具的設計具有一（yī）定的參（cān）考意義（yì）。