研究数控铣床与加工中心夹具设计

陈世斌

摘 要：针对目前利用数控铣床加工零部件过程中存在的问题，分析了其工艺路线设计、夹具对刀设计和固定方法，目的是为相关建设人员提供一些理论依据。结果表明，在数控铣床夹具的设计过程中，操作人员可通过控制对刀点定位的准确性来提高加工工件产品的精确度。

关键词：数控铣床；夹具；工艺流程；对刀点

中图分类号：TG54 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.107

在数控铣床的零部件加工过程中，加工中心的夹具设计直接决定了工件产品的精确性。因而，相关设计人员应在明确其工艺路线、对刀点和具体尺寸参数的基础上，提高数控机械设备的工作质量。此外，夹具设计水平的提高还能使与数控铣床类似的辅助加工夹具广泛地运用到各类加工中心去，进而促进我国工业的健康、稳定发展。

1 数控铣床夹具的工艺路线设计

当确定数控铣床夹具设计对象后，就要对加工零件进行分析，以明确零部件的结构特性和材料性质。此外，相关技术人员还要进一步认识精加工零部件尺寸和热处理技术。在加工中心夹具的工艺路线方面，设计人员要做好实际加工过程的定位标准工作以及各个工序之间的衔接工作。其中，数控铣床所使用刀具的技术参数是提高零部件加工质量的关键。因而，设备操作人员要在设定参数后，要把走刀的方式也明确下来，这就完成了夹具工艺路线的全部设计内容。

2 数控铣床夹具对刀设计

首先，数控铣床夹具设计人员应采用简化的计算方式，找出具有应用合理性的对刀点，这里指的对刀点就是零件加工的定位标准点；其次，还要将零件的定位标准进行简单的换算，以降低实际操作的难度；最后，设计人员还要严格要求零件后续的加工过程，以提高夹具设计的准确性。在此基础上，设计出数控铣床夹具设计对刀点，降低产品误差。

在设计数控铣床的夹具过程中，要尽可能地避免撞刀问题的发生，这是降低零部件产品加工成本的关键。具体来说，加工人员可结合零件和夹具在铣床台面的位置和刀具本身的尺寸和加工特点确定刀具的性能配置。对于零部件加工的粗细程度，要根据铣床实际切削量的大小来确定。对于粗加工来说，通过增加切削量即可保证加工产品生产效率的提升；而对于精加工来说，设计人员要充分考虑夹具涉及到的精度问题，保证夹具设计的应用效果。

3 数控铣床夹具的固定方法

在数控铣床夹具的固定工作中，夹持构件装置是沿着加工作用力的方向来固定零部件。这样一来，固定着的夹具就能防止工件在加工过程中发生移动，进而给操作人员、工件和刀具带来损坏。此外，当夹具作用于新的零部件时，要把定位构件和工件进行复位，这就可以把工件产品的加工尺寸控制在公差范围内。在此过程中，可将夹具的夹紧和定位操作一步完成。由于夹持构件位置的合理性直接决定着工件的加工质量和安全生产效率，因此，可利用具备力学效果的机械通过轻微施力来产生强有力的夹持力，从而实现夹持构件的固定。在利用数控铣床进行实际加工时，可将多个元件合并起来使用，使工件夹具的夹持机构具有快速、高效率、易检修的特点。工件在加工过程中需要进行多次安装和拆卸，所以合并起来使用能够提高产品的加工效率。

4 数控铣床夹具设计实例

对于初步制订的数控铣床夹具结构设计方案，主要考虑的内容有定位、装夹等。其中，定位找正是夹具设计最为关键的步骤。首先，要采用一柱一销的方法来对两孔进行定位装夹操作；其次，按照工件夹具的操作流程进行装夹；最后，实施零部件的加工。其中，工件夹具的具体流程是：①将定位的销边牢牢地固定在数控铣床的工作台上；②在装上垫板和圆柱定位销后进行拧紧固定；③找准两个销的中垂线，并水平输入到数控铣床的操作系统内；④安装好工件后，应用压板进行夹紧；⑤启动数控机床，使其按照已编好的数控程序进行先后加工；⑥取下加工完的工件，将其翻过来装夹固定后，加工零部件反面的倒角。

根据数控铣床平台的加工工艺设计流程，首先要做的是找正工件的具体位置、加工外圆弧和进行倒角操作，然后实施反面装夹、加工工件的反面倒角。在此过程中，要想降低加工工件的误差，操作人员必须保证工件正反两面的倒角均匀一致。此外，在加工过程中，设计制作比较简易的夹具能够简化、加快定位装夹的过程，进而确保加工圆弧和倒角的精度。因此，相关研究人员应对此引起重视，并用于实际加工中，提高零部件产品的生产加工效率。

改进存在问题的工艺流程，操作人员可通过系统改进来进行定位找准。首先，操作人员要找准夹具的直边；其次，保证数控铣床加工中心按照已编好的数控程序进行外圆弧和倒角的加工；最后，取下工件翻过来装夹，再次加工反面的倒角。相关研究表明，利用改进后的加工工艺流程所加工出来的工件误差较小。由此可见，工艺流程的改进效果良好。值得注意的是，改进工艺流程不仅要

利用传统的圆弧加工进行找正，还要利用百分表来改进。事实证明，夹持受力点改进可有效提高整个加工过程的稳定性和零件质量，并在提高生产效率的基础上，降低加工工件的定位误差，增加零件产品使用的刚度。

5 结束语

综上所述，在数控铣床零部件加工的夹具设计过程中，采用多件加工的方式不仅提高了加工产品的质量，还提高了实际操作的效率。然而，在实际的数控加工系统平台应用过程中，加工技术和夹具使用技术的缺失使得多件加工的方式并没有得到充分利用。针对这一问题，相关建设人员应通过设计合理的辅助加工夹具，满足加工零件的质量和技术要求，缩短装夹、定位时间，从而提高零部件产品的加工效率。事实证明，夹具及加工中心的优化设计能够实现降低生产成本的目标，从而有效减少废品出现的概率。

参考文献

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〔编辑：王霞〕