數控銑床加工中薄板類零（líng）件的夾具設計

單件零件的加工（gōng）可以采用通用夾具進行裝夾。加工前，要先（xiān）對其進行找正（zhèng）、夾（jiá）緊和對（duì）刀。這類零件的加工耗時多在（zài）於前期（qī）工作中，實際切削加工占用的時間不多。由於是單件加工，隻能按照這種方法進行。但是，對於中大批量零件，如果采用通用（yòng）夾（jiá）具進行找正、對刀等操作，每一個零件都（dōu）重複一次，將會浪費較多時間。因此，設計了一種可用於批量生產的專用夾具。該夾具在保證零件加工精度的（de）同時（shí），可最大限度（dù）地保證生產效（xiào）率。

關（guān）鍵詞：數（shù）控銑床加工；薄板類零件；夾具設計

零件的（de）生產質量，還可以有效縮減（jiǎn）找正和對刀的時間，提升加工效率。

在對零件進行準確定位時，技術操作人員先要明確零件的加工工藝要求和加工特點，而後綜合各種條件和因素選擇合適的加工方式。設計人員可根據相關（guān）加工步驟設計專門（mén）用於生產此類（lèi）零件的夾具，從而在保證零件加工精度的同時，提高零件的（de）生產效（xiào）率。

1、專用夾具的介紹

專用夾具是一種在固（gù）定的中大批量零件生產（chǎn）過程中使用的零件生（shēng）產輔助工具，是依據加工工藝要求而（ér）設計的工藝設備，可提高零件的生產速度和生產質量。通常情況下，專用夾具可（kě）以快速（sù）、準確地定位零件，並輔（fǔ）助落實對刀（dāo）和夾緊操作，從（cóng）而減輕操（cāo）作人員的勞動（dòng）強度，並保證全麵發揮機床工藝性能。

 1.1  專用夾具（jù）的使用優勢

第一，專用夾具能夠對（duì）零件進行準確可靠的定位。主要利用夾具中的（de）定位元（yuán）件（jiàn）以及其他（tā）裝（zhuāng）置保證零件的定位更（gèng）加精確，同時確保每個（gè）零件的（de）裝夾（jiá）位（wèi）置（zhì）一致，提高大批量（liàng）零件的生產效率，使加工過（guò）程更加穩定。

第二，大幅提升生產效率。由於使用專用夾具時，零件的找正和對刀可直接（jiē）根據預設好的溝槽定位（wèi），所以不需要花費時間來定位元件與各裝（zhuāng）置的裝夾位置，從而可以節約大（dà）量的時間。

 1.2  夾具（jù）的主要組成元件在夾具中的作用（yòng）

 通過設計數控銑床加工中薄板類零件的夾具並觀察其生產過程可（kě）知，夾具的主要組（zǔ）成元件以及夾具所體現的（de）生產輔助作用可（kě）直接有效定位零件與各裝置，並保證零件的生產加工（gōng）精度。同時，由於每次裝夾的位置相同，零件生產技術人員不需要（yào）對每一個生（shēng）產零件對刀，從而有效節約了大（dà）量的準（zhǔn）備時（shí）間，提升了零件（jiàn）生產效率。

 2、夾具設計案例

  在（zài）裝夾薄板類的零件時，如平口鉗等通用夾具可能會無法使用，原因是（shì）平口鉗的裝夾工作效率較（jiào）低。同時，裝（zhuāng）夾過程（chéng）中還（hái）可能無法保證零件的穩定性，而且因為該類零件的板（bǎn）厚較薄，所以在（zài）裝夾過程中很容易導致零件出現變形問題。因此，技術操（cāo）作人員需要依據零件的加工要求和特點使用更（gèng）專業的夾具或自主設計專用夾具，以保證零件的裝夾過程符合（hé）要求。

2.1  零件（jiàn）圖紙分析

本文以某 5 mm 薄板零件（jiàn）為（wéi）例設計一種（zhǒng）專用（yòng）夾具，零件的尺寸參數如圖 1 所示。

圖1 零件圖

 此零件屬於可批量生產的零（líng）件，其外輪廓已經使用激光切割機處理完畢，但（dàn）是 2 個孔和（hé） 4 個螺紋的（de）加工操作還未得到落實。結合圖 1 可知（zhī），由於孔和螺紋加工的技術要求較高，尤其是孔心與零件（jiàn）中心距離的精確度必須要符合相關要求，因此（cǐ）該（gāi）部位的（de）加（jiā）工必須使用精度較高（gāo）的機床，以保證孔和螺紋的精度符合要求。

 2.2  加工方案

 通過分析以上薄板類零件的加工精度要求和（hé）加工技術難點，技術操作人員（yuán）可采取以下兩種加工技術方案並作出對比，保（bǎo）證最終選出的加工技術方案科學、適宜，從而在最短（duǎn）的時間內完（wán）成加工操作，同時（shí）保證加（jiā）工精（jīng）度。

方案一：先加工完成零（líng）件的外輪（lún）廓，在落實孔和螺紋加工技術操作步（bù）驟時，直接使用平口鉗（qián）裝夾。為了獲得更好的裝夾效果，操作人員（yuán）需要在平口鉗（qián）的一側安裝定位裝置，同時在定位裝置的下（xià）部支撐平行墊（diàn）鐵。定位裝置安裝完成後，技術（shù）人員要將零件和平行墊鐵壓實，以保證零件的加工精度。因為該類零件的板厚較薄，所以在進行夾緊操作時需要精確控製夾緊力度。若力度（dù）過大（dà），不僅會影響薄板零件的性能水平（píng），而且會導致薄板零件在實際應用過（guò）程中出現不穩定的情況。此加工技術方案最大的缺點在於加工（gōng）效率較低。

 方案（àn）二：采用以（yǐ）壓板壓緊（jǐn）零件的操作方式。此方式可省略平行墊鐵（tiě）的壓實步（bù）驟，優勢是能夠（gòu）獲得更好的加工穩定性（xìng），且零（líng）件能夠（gòu）獲得令人滿意的壓實與支撐效（xiào）果。此方式能夠依據零（líng）件的輪廓落實（shí）定位操作，不僅不（bú）會（huì）占（zhàn）用過長的時（shí）間，而且能（néng）夠獲得較好（hǎo）的零件加工效果。

 2.3  夾具製作步（bù）驟

 夾具（jù）的製作共可分（fèn）為夾具安裝、加工找正基準和夾具凹槽以（yǐ）及加（jiā）工夾具上的孔和螺（luó）紋 3 個步驟。首先，安裝（zhuāng）夾具的過程中（zhōng），技術操作人員應（yīng）保證（zhèng）板材的寬度和厚度較為適宜，同時保證下料的尺寸（cùn）滿足要求。此時，技術操作人員應先處理機床壓（yā）緊的一麵，即將該麵銑平，然後（hòu）加工一鍵槽，並（bìng）將鍵裝到鍵槽中。這一（yī）過程要保證鍵與機床 T 形槽（cáo）對應，而後將板（bǎn）材裝到數控銑床的工（gōng）作台上，並嚴格按照（zhào）相關操作標準要求做找正和壓緊處理。其（qí）次（cì），在加（jiā）工找正基準和夾（jiá）具（jù）凹槽部分時，為了使夾具拆卸步驟和下一次的安裝找正（zhèng）操作更加順利，技術操作人員應先落實長直邊具上的壓板螺紋是壓板（bǎn）壓緊零件的（de）主要參（cān）考依據，所以技術操作人員要依據尺寸要求先加工夾具上的壓板螺紋，然（rán）後在零件上（shàng）的預留孔位（wèi）置開設出一些比零（líng）件孔稍（shāo）大的孔洞，以預防加（jiā）工過程中因為孔洞預留數量不足或是尺寸（cùn）不夠大而出現外在阻礙因素。設計的零件夾具如圖 2 所示。

圖2 夾具示意圖

由於後續的步驟可以參照（zhào）前麵的操作經驗，在實際加工過程中，加工效（xiào）率會隨著零件（jiàn）加工（gōng）數量的增加而提高。技（jì）術操作人（rén）員還可以依據實際情況擴大夾具的體積（jī），從而進一步提高生產效率。具體操作是在加具體外部加工兩個凹槽，以協助加工操作。因為此夾具（jù）零件的定位基準（zhǔn）是凹（āo）槽輪廓，所以能夠獲得較為可靠、穩定的定位效果。同時，技術操作人員可以根（gēn）據加工的凹槽進行對刀操作。對刀時要（yào）保證零件尺寸與凹槽一致，以提升對刀的準確度（dù）。借助塊夾板落實零件壓緊操作（zuò），不僅（jǐn）可以使零件獲得足夠的壓緊麵積，而且能夠保證夾緊（jǐn）力度適中。

3、結語

使用此夾具落實零件的加工步驟不（bú）僅能夠大幅提升生產效率，而且能夠提高（gāo）零件的加工質量，從而加工出較為可靠的零件（jiàn）。加工其他薄板類的零件時，同樣可以采用此類方法。在夾具設計和零件加工的過程中，需要結合零件的實（shí）際要求規劃設計合理的加工方案，並（bìng）選（xuǎn）擇合適的輔助工具以提高零件的加工精（jīng）度和生產效率。

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