铣工夹具旋转中心的设计改进

邱志明

【摘 要】铣工是一种按照一定的形状、质量、加工精度等要求，利用铣刀等工具对工件进行的加工技术。其具有使用的刀具一般为旋转多刃、加工效率比较高、加工范围较广泛的特点。随着科技的发展，现代生产中对铣床加工质量要求越来越高，有些加工过程甚至需要其专用的铣夹工具。深入了解現代铣床加工中夹具的特点，改进铣工夹具旋转中心现有的设计，可以提高生产的效率也可以保证加工工件的质量。

【关键词】铣工夹具；旋转中心；改进设计

0.前言

随着科学技术的快速发展，具有高精密度、高速度特点的铣床加工逐渐被人们广泛应用。在铣工加工的过程中，我们会看到多个夹具同时运作。铣工夹具具有加紧、固定的作用，在工作中，铣工工件不会偏离自己的位置，能够提高加工过程中的效率和安全性。

1.铣工夹具的特点及铣床加工的安全操作

铣工夹具具有夹力大、抗震性较强、刚度及强度高、安装要求严格、安装必须到位、在加工中使用方便的特点。铣工是加工工件的一种方法，效率很高还可以节省材料。

加工零件时，为了加工的需要，工人们经常是在没有其他物体保护的情况下将手与铣刀面直接接触的，检查工件时也避免不了手与铣刀的接触，处理加工过程中产生的切屑垃圾时，时常发生切屑飞溅的现象，铣刀的刀片由于加工过程中的一些操作也容易损坏，碎片会沿着加工方向飞出等等，所有的这些现象都是非常危险的，都可能会给工作人员的安全带来一定程度的伤害。为尽量的减小这一伤害，工厂可以统一安装遮住铣刀的防护装置，清理切屑时使用专业的毛刷等。铣床有很多类型，有些铣床上的铣刀是凸出来的用紧固螺钉固定，由于操作者的手是需要与铣刀接触的，所以突出的地方和紧固螺钉是很危险的，要尽量使螺钉嵌入铣刀的内部。还可以使用一些装置来接收切屑，设立一些透明的防护罩、让工人们使用一些个人防护用具。加工工件时，为了保护工件的形状要尽量使进给量合理、适当并且材料要润滑，而且也必须保证空心圆筒形工件正确的安装，减小出现错误操作带来的变形，打坏铣刀的问题。工件离铣刀夹具的距离不要太大，切断胶木、塑料、有机玻璃时也最好采用顺铣的方法也可以增加操作的稳定性。还可以采取使用刀刃锋利的铣刀、规定合适的加工速度、使用较大直径的铣刀切断较薄工作件时，在铣刀两侧添加夹板来防止锯片铣刀的损坏的方法。

2.铣刀加工过程中经常出现的加工效果的问题

使用铣刀加工时经常会出现很多的加工效果问题。处理后的工件的表面不够平整，有凹凸现象，这可能是加工过程中工件的形状被迫发生变化或者工件与铣刀的轴线不垂直等原因造成的。在垂直度方面也存在一些问题，立式铣刀的侧面直径不足够大，存在偏振、摆动的现象，三面刃铣刀垂直于轴线进给铣侧面时刀杆刚度不足。分析这些问题，在加工的过程中要正确的确定进料的用量，可以安装一些辅助的支撑结构，并且在一定的程度上保证工件的强度和刚度，加工的力度不要太大，确认各部件是否有效配合，检查铣刀轴线与工件平面是否是垂直的关系，避免出现工件的表面在加工过程中被损坏的现象。应该使用较大直径的立铣刀，并且同时适当减小三面刃铣刀直径，增大刀杆直径，加快加工的速度。工件的尺寸多少也存在些问题，立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀等刀具本身的摆动会造成尺寸的超差。加工前要检查刀刃的质量，替换易磨损的刀具，安装完铣刀后也要检查其是否在精密度的允许范围内。

3.铣削加工中存在误差的主要原因

在某些加工过程中，产品的质量受很多方面因素的影响，加工后的工件很容易存在误差，这种现象在铣刀加工时也经常出现。主轴回转、传动链间运动、刀具磨损等是铣刀加工过程中产生误差的重要原因。铣刀的主轴的实际回转轴线的位置通常不能与理论上的位置完全重合，存在一定的偏移，主轴误差一般主要由轴承自身的不足、主轴的工作角度、多个轴承间是否共轴等引起。加工厂可以通过选用高精密度的主轴，搭配一些符合国家质量标准的部件，同时将各个相关部件按照技术的要求，合理的并且精确的组装在一起，使彼此间可以科学的有效的配合从而运转等的方法，减小主轴回转时带来的误差。铣刀的传动链条是相互连接的，机械运转时位于两端的元件间存在着一定的相互运动多少也带来些误差，产生传动误差的原因一般有传动链条在使用中逐渐被磨损、安装不够准确等。铣刀在加工的过程中是需要与工件接触的，这往往会使铣刀发生一定程度的损坏，就可能导致待加工工件的形状产生变化，无法达到所要求的质量，为加工高质量的成品，可以选用由高科技的、具有耐磨性的材料制成的铣刀，也可以对铣刀磨损处进行补救。工件的某些性质会受到温度的影响，温度太高，有可能发生变形，表面变得不平，降低了铣刀加工的准确度，在精密加工、大件加工中高温度引起的误差很大，可能会占到一半以上。一般的机器在使用前都是需要校正调整的，如果不能够准确的调整各个部件，就会产生误差。铣刀加工的系统中，通过调整机床、铣刀、夹具可以确定工件和铣刀的位置精确度。调整各个部件时产生的误差在只需考虑铣床、铣刀、夹具、工件等的精确度要求时是非常重要的。当确定铣床上各个部件位置关系时，需要采取一个基准，这时就可以选取导轨，导轨更是铣床工作时运动的基准，可见导轨的重要性，所以要选用较高质量的导轨。为了按照要求加工工件，常常需要测量工件的一些数据，测量时选用的方法、仪器及其他因素都会对测量结果造成一定的影响。

4.改进铣工夹具的设计方式

4.1设计与改进直线进给式铣床夹具

直线进给式铣床夹具的定位是通过夹具上的一组板块和支撑丁来实现的。在经过手柄的移动和浮动盘的移动来实现加紧的。如果用甲和乙来表示夹具的两端，一般而言是先加工甲，旋转半圈再到乙。然而在真正的加工过程中却是加工完甲后，将铣床的横向刀移到另一个刻度后在加工乙。一点点误差就会影响产品的质量。经过多次改进后，人们一般是先将所有的工件加工完甲后再全部加工乙处，这样虽提高了质量，却浪费了时间。通过对夹具的旋转中心的位置做一定的调整，将甲乙两个程序步骤整合在一起，可以节约很多的时间，也可以使定位更准确，产品的质量也不错。

4.2设计圆周式夹具旋转中心

一般由拉杆、开口、转台等部件组成圆周式夹具。了解计算夹具旋转中心的角度，改良已有的轴承盖结构，在夹具上安装多个需要加工的工件，可以提高生产效率。

4.3改进靠模进给式夹具

我们可以设计改良定位键的结构来提高靠模迸给式夹具的工作效率。定位键与铣床工作台上的形槽的良好配合可以帮助夹具处于合适的位置，并且还能够减轻夹紧螺栓的负荷，使夹具的稳定性显著提高。

4.4设计组合式夹具旋转中心

组合式的夹具即将夹具的各个零件组合在一起。一般采用工具钢和优质合金钢制造，分为基础件、支撑件、定位件、压紧件、紧固件、辅助件和组合件等几大类。但组合式夹具的总精装度及尺寸的精装度的要求是非常高的，设计旋转中心也要考虑准确定位的问题。

5.结语

为了便于在实际操作中使用，铣工夹具应该具有简单的构造、制作简单、费力气较少、操作安全、操作过程中加紧的位置准确不变的特点。当设计铣工夹具时要全面考虑夹具的精确度、规划、可行性及稳定性等方面，根据综合分析的结果对设计的夹具进行有关的性能检验，以不断优化铣工夹具的结构，提高加工的效率。 [科]

【参考文献】

[1]杨庆生.铣工安全生产技术的研究[J].湖南农机，2013，40（11）：94-95.

[2]张云海.铣工夹具旋转中心的设计改进[J].科技向导，2013，28：151.