淺談車床切削加工夾具設計存在問題及解決方法

摘 要：本文主要研究了數控車床切削加工夾具在設計過程中存在的問題，闡述了在當前形勢下，加強對車床切削加工夾具設計的重要性，針對目前數控車床在加工過程中存在的設計問題進行探究。

關鍵詞：車床；切削加工；問題；解決

隨著科學技術在不斷提高，機械制造業(yè)工業(yè)也在加快發(fā)展，車床切削加工是機械制造業(yè)中最普遍的制造工程，其中夾具的設計占據著重要內容。本文主要針對車床在切削加工夾具設計過程中存在的問題以及相關的解決方法進行研究，為進一步提高數控車床加工設計提供了重要依據。

一、車床切削加工夾具設計研究

數控車床切削加工夾具設計作為機械制造常見技術之一，針對夾具的設計進行研究，其設計的理念是為了保證車床切削工具的產品質量，保證零件的精度等。因此在具體設計過程中要提高設計標準，對于資源的利用以及設計要科學合理，降低能源的消耗，提高工作質量以及效率。整個設計既要保證產品的質量又要符合當前的環(huán)保思想。

二、夾具的分類

按照使用的機床種類可以分為：車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、磨床夾具和鏜床夾具等。按照其通用性格和使用特點，通常可以分為通用夾具、專用夾具和組合夾具三類。其中專用夾具是為某工件的某一工序的加工要求專門設計制造的夾具。這種夾具結構緊湊、操作方便。

三、夾具的組成

定位裝置作用是使工件在夾具中占據正確的位置。夾緊裝置作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經占據的正確位置。對刀或導向裝置作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。連接元件作用是確定夾具在機床上的正確位置。夾具體是機床夾具的基礎件，通過它將家具的所有連接元件連接成一個整體。其他元件或裝置是指夾具中因為特殊需要而設置的元件或者裝置。根據加工需要，有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎組成部分。

四、專用夾具的作用

保證加工精度提高加工質量采用夾具后，由于工件相對于機床和刀具的正確位置由夾具保證，所以工件的加工過程中，各相關表面間的位置精度就可以得到保證，并比劃線找正所能達到的位置精度高。同時每一批工件基本上都能達到相同的位置精度。因而不僅工件加工精度高，而且質量也穩(wěn)定。提高勞動生產率降低生產成本采用夾具后，既省去了劃線、找正等輔助時間，且定位、夾緊快捷；有些夾具還可以提高了工件或車刀的剛性，這樣便可以提高切削用量，因面提高勞動生產率。若再采用氣動或液壓傳動來驅動夾緊裝置，則效果更為顯著，同時可以大大減輕工人的勞動經度。在批量生產中使用夾具，可以保證加工精度、穩(wěn)定產品，質量、提高勞動生產率、降低對工人技術水平的要求均利于降低生產成本。

五、車床切削加工夾具設計中存在的問題

通過實踐表明，車床切削加工夾具在設計過程中存在的問題主要表現(xiàn)在加工工藝領域中。由于設計是制造的前提和保障，因此只有分析設計中存在的問題，找出解決的防范，才能提高夾具設計的質量。然而在車床切削加工夾具設計過程中主要存在的問題表現(xiàn)在：精度以及硬度問題。這兩項內容是保證整個產品質量的關鍵因素。另外還需要重點考慮加工方法的選擇、加工階段、加工工序以及加工工序之間的組合等，詳細分析以上問題，有助于提高設計的質量。

六、車床切削加工夾具設計的解決方法

目前，數控車床加工過程中仍然存在很多問題，這些問題嚴重制約著加工的工作水平，筆者通過上述介紹和研究，結合自身多年的工作經驗，總結并歸納出一些解決方法，具體有以下幾點：

（一）車床切削加工夾具設計要求。車床切削加工夾具設計中要采用加工的原則具體分析，進一步提高加工的質量和水平，另外在加工方法中還需要選擇合適的工藝水平。加工過程中要結合實際情況，最大限度的利用資源，保證產品節(jié)能減排，在提高質量的同時確保其精度，大大降低加工的誤差，具體加工設計過程中要充分符合產品加工表面的幾何精度，促使工件的參數符合標準。在車床切削加工夾具設計的初始階段，要根據工件的要求，對零件的材料選擇以及車床切削加工夾具相結合的標準具體進行。最后在生產車間中，具體的規(guī)模要在一定原則上符合企業(yè)的生產規(guī)模，提升企業(yè)的經濟效益以及社會效益。

（二）車床切削加工夾具設計的工序。為了促進車床切削加工夾具在設計過程中順利實施，因此這就要求具體的加工工序要科學合理。安排好加工工序才能提高夾具設計的效率，然而在車床切削加工夾具設計中由于夾具的要求比較高，其合理性直接影響著加工工件的精度和質量。具體的工序要求，首先要了解車床切削加工夾具的生產工序，其中包含切削順序，熱處理以及相關的輔助工序等，在設計的同時要對這寫工序合理安排，并將其統(tǒng)一處理。工序具體要求：（1）針對機械加工的安排。通常采用先進行表面的處理方式，在分清加工的主次程序，然后實施具體的加工。開始進行粗加工，對工件進行簡單的處理，在進行細加工，以滿足車床切削加工的質量。最后從面到點的精細加工，滿足機械加工的基本條件，提高其精確度。（2）熱處理安排。車床切削夾具設計過程中，對于工件進行機械加工工序之后要對其進行熱處理。然而熱處理在生產加工中屬于對于工件的工藝路線位置的具體安排，零件的材料選取以及熱處理。熱處理實際上是在機械加工的基礎上進行的再次加工。一般分為預熱處理和最終熱處理兩種類型。最終的目的是改善加工的殘余應力，減少生產加工中的應力，保證工件的合格性以及精確度。（3）對車床切削加工夾具設計的輔助工序設計研究，針對在輔助設計過程中存在的問題進行科學處理。其中輔助工序主要的目的是更好的處理加工后的工件，由于車床切削加工夾具的要求比較高，在處理過程中主要針對一些瑕疵以及棱邊等進行處理。針對加工表面不平的地方進行處理，除此之外，檢驗工序在輔助工序設計中有著重要的作用，針對每一道工序進行檢驗，確保其質量合理。針對在車床切削加工過程中存在的質量問題進行研究，因此不僅要進行重加工以及再加工，還需要對零件進行全加工。保證檢驗工序的合理性，進一步提高生產加工的質量要求，提高零部件的精度。針對車床切削加工過程中夾具設計存在的問題進行研究，解決了產品的精確度以及硬度問題，在科學合理的工序以及加工工序組合中，有助于提高車床切削加工效率。

七、結語

綜上所述，本文還對車床切削加工夾具設計過程中存在的問題進行總結歸納，并制定了具體的解決防范，為進一步提高機械制造業(yè)提供了重要依據，改善加工零部件的質量和效率，以高精度的工件來推動整個制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊寅香，江鈴惠，龔玉梅.孔系柔性夾具定位誤差及自動夾緊方案規(guī)劃的研究[J].中國高新技術企業(yè)，2015（20）.

[2]徐建華，薛林峰，黃建安，張少鵬.面向復雜形狀工件加工的夾具系統(tǒng)的研究與設計[J].機械科學研究總院，2014（27）.

[3]王偉波，趙連海，周玉溪，葉俊.虛擬數控加工系統(tǒng)的切削仿真及加工結果評價研究[J].廣東工業(yè)大學，2013（06）.

[4]周小倫，吳小康，馬玉朋.中型全功能通用臥式數控車床載荷譜的編制方法與應用研究[J].數控車床加工制造，2014（25）.

[5]楊森林，孫春都，李開順，劉茂生.制造工藝資源建模技術及其在夾具設計支持系統(tǒng)中的應用[J].無線互聯(lián)科技，2013（04）.