浅谈数控铣加工的装夹方式

韩春林　李海

摘要：随着数控机床的不断发展，当前数控机床已经取代了传统的加工和装夹方式。普通机床通常采用夹具来保证零件的几何、形位公差等符合要求。而数控机床具有较高的精度，其加工的零件可以满足零件图纸的要求，不过在应用数控机床进行零件的加工时，对夹装方式提出了更高的要求。对于数控机床而言，装夹方式对于零件加工的精度和效率都有比较大的要求，因此选择合适的装夹方式，可以在保证零件加工质量的基础上，提高零件加工的效率。基于此本文对数控铣加工的装夹方式进行了探讨。

关键词：数控铣加工装夹方式;工装装夹;压板压紧装夹;虎钳直接夹紧装夹;虎钳及V型块装夹

1 数控铣加工中装夹方式选择时应注意的问题

在进行数控铣加工时，需要根据实际情况来选择合适的装夹方法、确定装夹方案，从而提高零件加工的质量和效率。在进行装夹方式和装夹方案的确定时，工作人员需要考虑以下几方面的因素：

基于选定的定位基准和加工表面的实际情况，选择工件的定位装夹方式;

在进行夹紧装置的位置时要全面考虑，既要做到不影响工件的进给，同时确保加工部门敞开。

在进行装夹方式的选择时，应确保工件的装卸方便，从而有效的降低辅助时间，使工作效率得到保证;在条件允许的情况下，在进行大批量的零部件生产时，最好应用液压夹具、气动夹具以及多工位夹具;

确保夹紧变形最小，从而确保零部件具有较高的加工精度，满足技术和生产的相关要求。

夹具结构越简单越好，这样可以降低夹具制造成本，提高经济效益。在选择装夹方式时，应考虑零部件生产的批量，在生产批量较小时，可以选择可调式夹具、组合夹具或其它通用夹具，可以不制造专用的夹具;若生产批量较大，为了确保生产的效率，则需要应用专用夹具，但是需要考虑成本问题，尽可能的压缩生产成本。

在进行小型零部件的加工，或者是加工工序时间较短的零部件加工时，可以通过在工作台上装夹多个零部件的方式，进行一次性加工，从而提高加工的效率。

2 常用的装夹方式类型

2.1  虎钳直接夹紧装夹

在数控铣加工中，虎钳直接夹紧装夹方式比较常用，是一种简单、经济、方便的装夹方式。在应用这种装夹方式时，为了确保定位基准和设计基准、工艺基准重合，在进行加工前，通常需要将软钳口粗铣、精铣一刀，这样可以保证加工过的两个钳口对机床一个轴的平行度和对机床另外两个轴的垂直度，从而得到非常高的定位基准准确度，从而有效的降低定位误差，降低定位误差对零件精度的影响，避免由于虎钳口导致零件出现超差的情况。

在确定夹持深度时，需要根据零件材料来进行选择，如铝材料零件的夹持深度通常为1.5～2mm;钢材料零件的夹持深度通常为2.5～3mm。如果夹持深度太大，在进行下道工序飞底时，零件会出现变形，这样零件的几何和尺度精度都难以保证;若夹持精度较小，则本道工序加工过程中，由于夹持力度不够，可能会导致零件在建工过程中发生移动，导致零件报废，甚至造成生产安全事故。在进行容易变形的零件加工时，在进行粗加工时可以适当的选择稍微大一点的夹紧力，而精加工时则要松动虎钳，调整到合适的夹紧力，避免零件加工过程中出现变形。虎钳直接夹紧装夹方式的特点是装夹方便，辅助时间少，不需要制造装夹工具，减少了制造和加工成本，这种装夹方式在小批量生产和单件试制生产中具有广泛应用。

2.2  压板压紧装夹

在数控铣加工中，压板夹紧装夹是最常用的加工方式。压板夹紧装夹方式能够避免由于装夹力而造成零件变形，这是其相较于虎钳直接夹紧装夹方式的优势。具体的装夹方式是，在进行零件装夹前，先加工出一个基准面，在基准面加工出压板的位置和零件定位所需要的定位面或定位孔。在实际操作中，若需要加工的零件是四周外型，要采用倒压板的方式来进行夹紧，将加工部位让开;若零件表面上有螺钉孔，则需要应用特殊的垫片，通过这样的方式来避免零部件表面压伤、零件变形等。在壁厚较薄的零部件加工过程中，这种装夹方式具有广泛应用。这种装夹方式的特点在于，夹具结构简单，制造时间短、成本低，不过需要较长的装夹时间，在进行零件加工时，需要进行两次装夹，对技巧的要求较高，需要保持夹紧力适当来避免导致零件变形。

2.3  工装装夹

在进行复杂零件的装夹时通常会采用工装装夹方法。若由于零件的形状、加工要求等因素影响，不能够应用压板压紧和虎钳直接夹紧等装夹方式，采需要采取工装装夹方式，通过这样的装夹方式不会对加工内容造成影响，也不会造成夹紧变形，夹紧力比较大，通过一次装夹就能够完成加工工序的内容。在应用工装装夹方式时，针对不同的零部件，为了确保装夹可靠和保证操作方便，不产生夹紧变形，保证零件的加工精度，工装的设计也要有所区别。工装装夹的夹具结构复杂，制造成本较高，制作周期长，优点在于装夹时间短，装夹方便，在大批量的零件生产中具有良好的应用效果。

2.4  虎钳和 V 型块装夹

虎钳和V 型块装夹方式在进行小尺寸零件的加工中具有重要应用。当零件外形尺寸小于15mm时，应用前三种方法不能够进行装夹，若通过普通铣床，则需要多道工序进行加工，在数控机床上通过一次装夹就能够完成零部件的全部加工，加工完成后用锯片将零件切下即可。通常选择圆棒形状的原材料进行零件加工，这样通过 V 型块和虎钳或压板将零件夹紧，比较可靠、方便，在加工过程中，还可以在一块铝块上铣出多个V 型槽，通过压板将棒料压紧在 V 型槽上，通过这样的方式可以实现一次装夹完成多个零件的加工，有效的降低换刀次数，提高加工效率，缩短工期和工人的劳动强度，这种方法在小零件的加工中具有重要应用。

结论

在数控铣加工中，为了保证零件加工的精度，需要选择合适的加工方式，本文对虎钳直接夹紧装夹、压板压紧装夹、工装装夹和虎钳和 V 型块装夹方式进行了介绍，分析了这四种加工方式的優点和适合应用的范围进行了探分析。未来还应加强数控加工中装夹方式的研究，提高数控加工的效率，提高加工的品质，缩短加工周期。

参考文献

[1]高进祥. 浅谈数控铣加工的装夹方式[J]. 科技风， 2017（16）：1.

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