劉紅俊

（漢中燎原航空機電工程有限責任公司，陜西 漢中 723200）

探討數(shù)控銑床工裝夾具設計內(nèi)容與改進

劉紅俊

（漢中燎原航空機電工程有限責任公司，陜西 漢中 723200）

對數(shù)控銑床工裝夾具設計進行改進，是當前數(shù)控技術所面臨的主要問題之一。文中對其設計要求進行了介紹，對其存在設計問題進行了分析，并通過總結分析，提出了相應的改進措施。

數(shù)控銑床；工裝夾具；設計改進

近幾年，伴隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國數(shù)控技術發(fā)展也十分迅速，尤其是在數(shù)控銑床方面，不僅速度和精度都有了大幅度提升，其作業(yè)也實現(xiàn)了復合化和信息化，并且這些優(yōu)勢都很好的體現(xiàn)在了生產(chǎn)應用上，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。但在數(shù)控銑床發(fā)展和應用過程中，系統(tǒng)程序調(diào)整、刀具準備情況以及工裝夾具設計和檢測等方面依舊存在問題，影響了機床的生產(chǎn)效率。其中數(shù)控銑床工裝夾具的設計是主要問題之一，需進行重點解決。本文就以有效解決工裝夾具設計為主要目的，對其設計內(nèi)容和改進措施進行詳細探討。

1　數(shù)控銑床工裝夾具設計的要求

在整個數(shù)控銑床投入生產(chǎn)運行過程中，工裝夾具雖然是確保其正常運行和生產(chǎn)的主要因素，但是對其要求卻并不是很高，正常情況下，只要工裝夾具能夠加緊，足夠牢固即可。而在設計方面，工裝夾具的設計原理和數(shù)控銑床是沒有太大區(qū)別的，因此，在對工裝夾具進行設計的過程中，只需要根據(jù)數(shù)控銑床的削加工特點，對其內(nèi)容進行合理設計即可，具體要求有以下幾個方面。

首先，在對工裝夾具進行設計的過程中，為了能夠讓夾具加工順利進行，就需要將加工部分大面積留在加工空間中，并確保裸露在外的部分盡量開敞，避免對夾具的加工造成影響。除此之外，在加工過程中還需要注意，要進行機械操作的過程中，為了能夠有效避免鐵床主軸套和加工刀具與夾具之間發(fā)生碰撞，需要避免夾具與部件之間發(fā)生大面積的直接接觸[1]。其次，在機床上，在對工裝夾具進行安裝的過程中，一定要采取定向安裝，并使其坐標與機床的坐標保持在同一位置，只有這樣，才能夠保證在加工過程中機床的編程坐標與安全方位沒有差別，才能夠保證加工的高效進行。再次，工裝夾具對穩(wěn)定性、準確性以及自身剛性都有比較高的要求，因此，在生產(chǎn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)夾具的性能方面存在問題，一定要對其進行重新設計，而不能簡單的對生產(chǎn)過程中進行調(diào)整即可。同時，在生產(chǎn)過程中如果夾具存在夾緊問題，也需要進行重新設計，而不能直接進行更換操作，否則也會對夾具加工的準確性造成影響。最后，在加工過程中除了要考慮工裝夾具自身可能存在的問題之后，還需要對數(shù)控銑床的加工精度進行控制，并確保加工的靈活性和準確性，盡可能降低加工的復雜性，減少在加工過程中可能存在的偏差，從根本上確保工裝夾具的質(zhì)量和整體性能。

2　當前數(shù)控銑床工裝夾具設計中存在的主要問題

（1）缺乏原始工藝文件的支持。在對工裝夾具進行設計的過程中，為了能夠更進一步的提升設計質(zhì)量，要求設計人員必須要對工序坐標圖進行了解和掌握，包括修正前和修正后的坐標圖。工序坐標圖的主要作用是為了對工件的設計和加工進行更好的掌握，其是以工裝夾具的整體結構為基礎，以主要設計和加工部位的明細為參考，然后對程序原點、加工過程中的起刀點和整個加工的起刀路線進行記錄。除此之外，在工序坐標圖中，還會對所有部件的加工點進行詳細標注，以便工件加工的順利進行。因此，在對工裝夾具進行設計的過程中，就需要有原始工藝文件的支持，只有這樣才能對程序的原點以及加工過程進行詳細了解，并針對性的對加工位置和注意事項進行明確，避免都在加工過程中工裝夾具的加工位置與機械原點發(fā)生重合，影響加工順利進行。但是當前，在工裝夾具設計過程中，缺乏原始工藝文件的支持，進而導致其設計精度存在一定問題，需要及時對其進行改進。

（2）提高加工精度。工裝夾具對自身剛性以及精準度等都有較高要求，因此，在對其進行設計的過程中，一定要提升其加工精度。為此，在對工裝夾具進行設計的過程中，就需要保證工裝夾具定位的準確性，在加工過程中，也需要確保其穩(wěn)定性。首先，在設計和加工過程中，可以在工裝夾具的底部安裝傳感器，通過傳感器對工作夾具定位的準確性進行分析和確定，同時，也對表面耐磨性和精確度進行控制。其次，在加工過程中要對工作臺的移動和加工流程進行控制，并確保工裝夾具加工面的開敞性，避免加工孔出現(xiàn)傾斜等問題，從根本上提高加工精度。最后，要對整個數(shù)控銑床的加工精度和刀具的剛度進行控制，確保整個加工流程的高效進行，只有這樣，才能夠確保整個工裝夾具的高精確性和高穩(wěn)定性。而在當前的工裝夾具設計工作中，設計工作人員往往過于重視設計中的問題，而忽視了加工過程中可能存在的問題，也需要及時對其進行解決。

3　對數(shù)控銑床工裝夾具設計進行改進的有效措施（1）提高數(shù)控銑床的加工效率。對于數(shù)控銑床工裝夾具的設計來說，最優(yōu)秀的設計就是最大限度的提高其加工效率，因此，在對數(shù)控銑床工裝夾具進行優(yōu)化設計的過程中，首要工作就是提高其加工效率。首先，在加工過程中，要盡可能采用高標準的模塊化通用工裝夾具，或者是使用成套的工裝夾具，這樣能夠有效提升數(shù)控銑床的加工效率，在優(yōu)化生產(chǎn)加工流程的同時，最大限度的提高數(shù)控銑床的加工效率[2]。其次，在數(shù)控銑床中可以配置最先進的夾緊裝和靈活的夾具，以方便加工過程中的調(diào)整和改進。最后，在加工過程中工作人員要對加工程序進行嚴謹設置和嚴格控制，避免在加工過程中出現(xiàn)問題，影響最終加工效率。

（2）選擇正確的對刀點。當前，伴隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展，在數(shù)控銑床的加工過程中，所應用的刀具數(shù)量也在不斷增加，即使普通的數(shù)控銑床，其應用的刀具也超過數(shù)十把，而刀具數(shù)量的增加，也導致了在工裝夾具的加工過程中刀具和工裝夾具之前容易發(fā)生碰撞。因此，為了能夠有效避免該問題的出現(xiàn)，在加工過程中就需要對工序坐標圖中的起刀點以及起刀路線進行嚴謹規(guī)劃，并且要求在加工過程中如果出現(xiàn)問題要及時對其進行處理。因此數(shù)控銑床的夾具結構比較復雜，所以在工序坐標圖中的起刀點以及起刀路線進行研究的過程中，工作人員可以預先用塑料磨具進行模擬加工，并在模擬過程中觀察刀具與夾具之間是否會發(fā)生碰撞和摩擦，如果存在問題，則及時對其進行處理；甚至，在必要的情況下，還可以通過計算機程序?qū)Y果進行計算，以確定最終加工流程的精確性。

（3）選擇適宜的刀具與切削用量。在對工裝夾具進行設計的過程中，設計人員要對刀具的長度、配置以及運行軌跡等進行有效規(guī)劃，并以此為依據(jù)對刀具的位置進行確定，避免在加工過程中出現(xiàn)超程和撞刀等問題。同時，為了能夠有效提高工裝夾具的生產(chǎn)量，還應該對刀具的切削量以及切削力等進行合理設置；不過，在對刀具切削量以及切削力進行設置的過程中，為了能夠確保加工的高效進行，要重點考慮夾具的穩(wěn)定性，而如果對加工精度要求較高，還應該對刀具的精準度等進行檢測。除此之外，為了能夠方便對刀具切削量以及切削力進行高效控制，最好選擇統(tǒng)一規(guī)格的刀具。

4　結語

伴隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展，數(shù)控銑床工裝夾具的設計與加工已經(jīng)與傳統(tǒng)加工工藝出現(xiàn)了一定變化，以傳統(tǒng)方式進行設計和加工已經(jīng)無法滿足數(shù)控銑床工裝夾具的設計和加工需求。因此，設計人員就應該明確當前工裝夾具的設計所需，對其設計內(nèi)容進行有效改進，以更好的提高數(shù)控銑床工裝夾具的設計和加工效率，在推動數(shù)控技術持續(xù)發(fā)展的同時，也最大限度的提高制造企業(yè)的加工效率。

[1] 趙敏，王金員.機床夾具設計方法[J].機械工程師，2012(9).

[2] 李紹華.數(shù)控機床與工裝夾具設計[J].工業(yè)技術，2010(l0).

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1671-0711（2016）09（上）-0092-02