數控銑（xǐ）床夾具的選用與設計
2017-1-16 來源（yuán）：雲（yún）浮市（shì）中等專業學校 作者：練冬蘭
摘要:以在數（shù）控銑床上加工中國（guó）象棋的（de）夾具設計為例，探討（tǎo）了如（rú）何選擇最合理的夾具設計方案，保證被加工零件的（de）精度以及工件在加工過程中定位的可靠和準確，使工件在夾緊力的（de）作用下變形最小，真正發揮夾（jiá）具在數控銑床加工中的作用。
關鍵詞:數控銑床；夾具；設計
本人從2010年開始講授《數控銑削編程與加工（gōng）技術》課程，所任教的班級是數控、模具專業的學生，他們是第三學期（qī）學習本課程的，此前（qián）已經學習了《數控車削編程與加工技術（shù）》課程，掌握了數控車床的操作技能。在多年的教（jiāo）學中，我覺得（dé）興趣是（shì）最好的老師，為了提高學生的（de）學習興趣，我會在教學過程中讓（ràng）學生通過加工（gōng）工藝品來學習相關專業知識（shí）技（jì）能，其（qí）中一（yī）個內容就是讓學生加工中國（guó）象棋。
在加工實訓過程中（zhōng），我們設計的中國象棋（qí）正麵是象棋中的“將”“帥（shuài）‘馬”等（děng）文字，背麵（miàn）則是加工者自己的名字或者名字（zì）中有代表性的一個字，這樣（yàng）加工出來的工藝品，學生有成就（jiù）感，學（xué）習有動力。
在（zài）我校的數控加工實訓（xùn）設備中，有（yǒu）數控車床CJK6140A(配備四爪（zhǎo）卡盤)和數控銑床XK714(配備QH～160機用（yòng）平171鉗)，實訓材料為50x800mm的鋁棒（bàng）。為此，製訂中國（guó）象棋的加工方案如下：首先在數控（kòng）車床（chuáng）上加（jiā）工出象（xiàng）棋的成型毛坯，切斷時（shí）留（liú）下03 mm餘量。然後在數控（kòng）銑床（chuáng）上加工象棋中的字：先用麵銑刀去除餘量（liàng），再用合適刀具在工（gōng）件上加工出象棋正（zhèng）、背麵的文字。中國象棋的數控（kòng）加工，在數控車床上的加工內容不成問題，但（dàn）在數控銑床上的加工內容，工件的裝夾則是一個值得探討（tǎo）的問題。
中國（guó）象（xiàng）棋的外（wài）形為圓弧形，如果直接用機（jī）用平口鉗裝夾數控車床加工出來的成型毛坯，或（huò）用三爪卡（kǎ）盤（pán）裝（zhuāng）夾（jiá）加工成型毛坯，必定會夾傷工件（jiàn），因接觸的麵積隻是圓弧的最高點（diǎn），所有的夾緊（jǐn）力都集中在那裏，裝夾剛性達不到加工要求，受力過大，工件容易滑動，影響（xiǎng）加（jiā）工質量。為此，必須解決工件的裝夾問題。
1．考慮到裝夾剛性要求（qiú），必須利用夾具與（yǔ）工件采用麵接觸夾緊（jǐn）的方法來保證。因為中國象棋的外（wài）形為圓弧形，夾具與工件接觸部分的形狀也應該設計成圓弧形。
2．為實現裝夾目的（de），夾具應（yīng）該（gāi）分成兩（liǎng）部分（fèn），一（yī）部分固定（dìng），另一部分可以移動。為此，具有（yǒu）圓弧形接觸麵的夾具應（yīng）該分成前、後兩部分（fèn），但（dàn）兩部分夾具的圓弧形接（jiē）觸麵應該同心且尺寸一致，這就要求這兩部分夾具要在同一加工中完成後再分（fèn）割開來。可以分割成（chéng）前、後夾板。
3．考慮到加工過程中便於對刀操作，加上數控銑床配（pèi）套有QH一160機用平口鉗，所以夾具外形設（shè）計成矩形，便於裝夾和對刀。
4，考慮到夾具分（fèn）成前、後夾板，前夾板可以移動，後夾板需要固（gù）定，所以設計（jì）一塊（kuài）底板，具有導向槽，便於前夾板移（yí）動。同時，後（hòu）夾（jiá）板通過沉頭螺栓與底板（bǎn）連接固定。另外，為了便於清理（lǐ）加工出來（lái）的廢料，底（dǐ）板底部要開有半圓槽，同時（shí），為了定位和裝夾的方便，半圓槽尺寸應該比中國象棋的最大外（wài）形尺寸略小（xiǎo）(直徑小10mm)。
5．考慮到工件裝夾後，需要先去除數控車削切斷時留下的餘量，前、後夾板（bǎn）的高度應該略小於中（zhōng）國象棋的（de）高度(高度小2 111111)。
6．為了保證裝夾到位，前、後夾板裝夾工件後，應該直接與機用平（píng）口鉗接觸，為此，裝夾後前、後夾板的尺寸（cùn）應該大於底板尺寸10ram左右。
7．考慮到QH一（yī）160機（jī）用平151鉗的鉗El寬度為（wéi）160mm，中（zhōng）國象棋的最大外形尺（chǐ）寸為52 mm，同（tóng）時，學校的數控銑床實訓設備數量有限，為提高加工效率，本夾具謝十（shí）成一次可裝夾兩件工件。前、後夾（jiá）板中圓弧形部分一塊（kuài）加工，在數控車床上采用四（sì）爪卡盤（pán）裝夾加工，加工完畢再切割成前（qián）、後兩部分（fèn），中間切割寬度為（wéi）10 mm。後夾板采用（yòng）3顆沉頭螺栓M8與底板連（lián）接。
本夾具因為內孑L尺寸及形狀與中國象棋的圓弧形外形及尺寸是一致的，充分保證了中心基準的定位問題，同時，由於夾（jiá）具的（de）定位是靠兩塊與象棋圓（yuán）弧外形及尺寸一致的鋼板來鎖緊象棋成型毛坯的，整體配合性、剛性好，對工件加（jiā）工質量有保證。當然，本夾具必須通過機用平口鉗來裝夾在數控銑床上才能加工工件，同時，夾具的（de）設計隻是針（zhēn）對象棋唯一外形（xíng）及尺寸的，應用範圍有限，而（ér）且，夾具每（měi）次裝夾加工時，均需要（yào）重新對刀，二次裝夾中心基準定位難以保證一致。但因為是用於（yú）學生實訓（xùn）操作的（de），而對刀也是學生實訓的內容，所（suǒ）以，本夾具足以滿足教學需要。
總之，數控加（jiā）工中（zhōng）夾（jiá）具的選用和設（shè）計是工件的夾裝和定位加工工藝中不可缺少的環節，選擇正確的夾具會給自己的加工減少很多不必要的問題，比如說減少誤差、減少（shǎo）加工變形和刀（dāo）具上的組件發生碰（pèng）撞等等。其實在（zài）加T過程中也碰到很多問題，該夾具設計中的疏忽（hū）和缺陷在所難免（miǎn），依然存在許多漏洞（dòng）和不足之處，因此，在以後還需對該（gāi）夾具進行必要的修補和完（wán）善工作。
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