數控銑床夾具設計案例分析

　　使用數控銑床加工復雜工件時，若工件不能夾緊則會導致加工時工件移動，產生誤差甚至工件報廢。因此，工業生產中通常會設計相應的專用夾具，來保證加工時工件夾緊，從而提高加工效率以及精度。實際生產中，有一種重力磅上的一個特殊零件結構復雜，因此本文針對這個以及這一類特殊零件來設計一套夾具，用來保證夾緊，減少裝夾時間。

　　一、普通夾具分析

　　加工如圖1所示的零件時，工件己基本加工完成，此時進行*后一道工序，要求倒角2mm*450、外圓弧余量2±0.5mm，用數控銑床加工。顯然，此時圓弧邊是可以通過一次裝夾就完成的，而倒角時則要通過正、反兩次裝夾才可以完成。用40mm銑刀來加工外圓弧，為節約時間采用全厚度加工，不分層.其工藝過程為：工件找正一外圓弧加工一正面倒角一反向裝夾-反面倒角。整個工藝過程的難點在于如何保證正反兩面倒角相同，這時就出現了一些問題：

　　(1)實際操作中，工件找正困難。根據工件的結構可以看出其必須以兩個中心孔來進行定位裝夾，然而為了使其中心孔的連線平齊，通常會花費工人大量時間，并且影響了定位精度。

　　(2)若工件己經完成找正，在加工中，兩邊的倒角也不能確保準確無誤.通常會出現一面加工合格，而加工另一面時，圓弧一邊過切一邊切不到的情況。

　　(3)由于此工件需求量較大，所以每季度均會加工一批。

　　基于以上三點，我們需要設計一個簡便的特殊夾具，使此類工件的定位裝夾變得*加高效簡捷，從而確保加工圓弧和倒角的精度，而且還可以具有通用性和耐久性，使夾具可以長期廣泛地使用。

　　二、特殊夾具設計

　　首先要解決的問題就是怎樣進行準確的定位裝夾，首先通過圖2(其中1墊板，2圓柱定位銷，3開口壓板，4螺母，5削邊定位銷，6 T型塊)所示的夾具來定位裝夾，其具體方法是：

　　(1)將削邊定位銷鎖死;

　　(2)將墊板鎖死，圓柱定位銷鎖緊即可;

　　(3)找正兩個銷的中心軸線，保證其水平;

　　(4)裝上工件，壓緊壓板;

　　(5)根據程序，數控銑床開始加工正面；

　　(6)取下工件，進行反向裝夾，數控銑床加工反面倒角。

　　如圖3所示即其裝夾的效果圖。然而實際加工后，還是存在不少缺陷:

　　(1)找正、對刀時還是容易出錯，浪費時間；

　　(2)不能做到完全緊固，加工時工件會產生微小的位移;

　　(3)若夾具松動，則需要重新找正。

　　基于以上三點缺陷，本文設計了一個新的夾具，其主要特點有：使用百分表來找正，減小誤差;把夾具零件綜合起來，做成一個夾具，減少定位誤差;把受力點移到中心，使工件*好地夾緊，增強穩定性。它的示意圖如圖4所示在圖2所示夾具的基礎上新加了一塊墊板在底部，把它與原來夾具中的墊板、圓柱定位銷和削邊定位銷連接起來，成為一個整體。新的夾具裝夾效果圖如圖5所示，新夾具的使用方法為：

　　(1)找正夾具直邊;

　　(2)根據程序，數控銑床開始加工正面;

　　(3)取下工件，進行反向裝夾，數控銑床加工反面倒角。

　　根據實際加工效果可知，使用新夾具后，對刀快捷、找正準確、新夾具的整體剛性非常好、工件的倒角對稱且均勻。

　　三、新舊夾具的效果對比

　　對新的夾具進行生產實驗，可以發現工件的裝夾速度有了較大的提升，生產效率也改善不少，加工精度也得到了保證。將使用新舊夾具生產的效果進行對比:(實驗批次零件共100個)

　　(1)使用從前的夾具:將100個零件全部加工完，需要重新找正6-8次;因為夾具剛性較差，直接加工時切削力過大，容易打刀且影響加工精度，所以經常需要分層加工，增加了工時;加工倒角時常會出現不均勻現象，對零件外觀有很大影響;加工完整批零件需要6-7天。

　　(2)使用新的夾具:將整批100個零件加工完，不需要重新找正，可以直接一次性加工，不需要分層，倒角均勻，外表美觀，加工完整批零件需要3-4天，效率大幅度提高。新的夾具還具有通用性，可以在加工類似的工件時使用。