關于銑床夾具設計的探究

侯開耀（陜西西安思源學院,西安 710038）

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關于銑床夾具設計的探究

侯開耀
（陜西西安思源學院,西安 710038）

摘 要：與當前實際生產相互結合，只使用通用失具無法進行正常生產，使用通用夫具和裝夫工件造成生產效率不高，生產質量不高不的問題，需要添加劃線生產工序，所以，可設計出專業性銑床夾具，制定針對夾具的對刀，夫緊和定位方案，通過對夾具定位鍵加工設計的分析與研究，表明生產及工藝需求能夠得到充分滿足。

關鍵詞：銑床；夾具；改良；設計

利用銑刀在工件上面對各類機床進行加工，叫做銑床。夾具在實際生產過程中，主要作用是定位工件，確保加工工件處在刀具和機床間的正確位置，可靠的夾緊此工件。

1 夾具和銑床的定義

利用銑刀在工件上面對各類機床進行加工，叫做銑床。一般銑刀的運動為旋轉運動，而進給運動是指銑刀及工件的移動和配合。能夠進行各類面的加工，包括類成型面，溝槽和斜面，平面及垂直面等等。在機械制造過程中，利用夾具固定住加工對象，在正確的位置固定好，這種附加裝置用來檢測或者加工稱為夾具。夾具在實際生產過程中，主要作用是定位工件，確保加工工件處在刀具和機床間的正確位置，可靠的夾緊此工件。

2 銑床上夾具起到的作用

在機床的制造過程中，夾具的作用是對加工產品進行固定的，在正確的位置固定住加工產品，這種機床附加裝置用于接受或者加工叫做夾具。在實際生產過程中，正確定位工件是夾具的主要作用，在加工工件時，為了找到正確的刀具和機床位置，并且牢靠地夾緊工件。在加工機床工業零件過程中，一定要把加工工件用夾具固定裝好。在機床上把工件裝好，測量出刀具和工件間的相對位置叫做定位。夾緊對應的工件，向工件施加相應的作用力，在規定好的位置上固定住工件，此過程叫做夾緊。裝夾是指從定位到夾緊的全部過程。完成是銑床夾具的主要功能。工件的加工品質會受到工件裝夾情況和裝夾固定的影響。

3 設計關鍵

為使在機床上的銑床夾具安裝更加牢固可靠，使斷續切削造成的松動或者振動被減輕，夾具體不但需要足夠的強度和堅固度，與寬度和高度的比例也非常匹配，通常可達到H/B≤1—1.20，把夾具重心降低下來，讓工作臺面最大限度的接近加工工件表面。再者，還應該對加強筋及耳座進行合理調整。如果夾具的整體寬度值過長，在同側夾具位置，可以設置兩個和銑床工作臺T形槽間等距的耳座；在夾具體與重型銑床夾具兩端還需要對吊環或者 吊裝孔進行設置，使它更方便搬移。在整體設計機床方面，需要重點關注下述幾方面：

（1）夾具的定位鍵也稱為定向鍵的設計定向鍵，有兩個可安裝在同一直線上，位于底面夾具的縱向槽里面，具有較遠的距離以及較高的導向精確度，在夾具體上用螺釘緊固，利用銑床工作臺上形槽和定向鍵之間的配合尋找正確的機床夾具位置；另外，還能夠使夾緊螺栓負荷減輕，與此同時還可以承受一部分切削扭矩，夾具自身的穩定性更強，所以，也會經常應用某些專業性鉆鏜床夾具和一些平面夾具。定向鍵包括圓形和矩形兩個種類。重型夾具盡量不采用定向鍵來確定定向精度，而需要在夾具體上對窄長面進行加工，進一步確定好夾具的正確安裝位置。

（2） 設計對刀裝置。塞尺及刀塊共同組成了對刀裝置，作用是對刀具和夾具的相對位置予以確定。加工表面的形狀決定了對刀裝置的結構。通常使用螺釘和銷釘對夾具體進行固定，所設計的位置不會防礙到工件的裝卸工作，也更方便應用對刀和塞尺。在應用對刀的時候，應該把塞尺加入到刀塊及刀具之間，刀刃由于刀具直接接觸刀塊而受到損壞，或者造成了較大磨損。塞尺包括兩個種類，即圓柱形塞尺與平塞尺，主要的直徑及厚度可達到四至六毫米左右，H6是它的制造公差。目前塞尺及刀塊都實現的標準化設置，在使用和加工過程中，可在夾具總圖上對明塞尺寸進行標注，并且標注定位元件與刀塊工作表面的具體位置。在設置對刀裝置時，應該明確對刀位置為切入工件的一個端角。

（3）活動式銑床夾具設計活動式夾具：構成包括底板和上下滑塊，絲杠和壓板，以及V形鐵等等。功能相同的有左V形鐵與右V形鐵結構，能夠支撐起整體架構。定位鍵位于V形鐵處，定位在機床工作臺位置，在工作臺上利用T形螺栓固定。利用壓板把轉軸在V形鐵上用螺栓固定住。有六個盲孔均勻分布在轉軸的 圓周方向上，可以把手柄插進去，保證轉動自如。使用連接板四和螺釘相互連接固定于轉同二的端面上，把底板和連接板相互固定連接，組成整體結構。

在底板上面把絲杠上下兩面的固定板都固定住。通過絲杠上固定板的十個臺階孔與臺階完美匹配，合并兩個固定板，就可以約束絲杠向軸向位置移動，通過兩塊壓板對上下滑動塊進行限制，在底部位置的槽內來回移動。任何滑塊都配置兩個孔，分別為光孔和梯形螺紋，絲杠被充許通過，此項設計是螺旋式定心夾緊裝置，方便調整定位的精度較高。工作臺和梯形滑塊及鉸鏈叉座相互連接起來。

4 設計過程中需要重點關注的相關問題

因為切削力，切削量較大，與此同時，又屬于多刃式連續切削方式，在加工過程中會出現振動問題，所以，設計銑床夾具的時候要注意以下幾 點，要適度調整夾緊力，如果夾緊力不夠強，在加工過程中，就有可能由于工件的移動造成夾具出現變形，加工品質較低；應該準確可靠地安裝夾具，在加工和安裝過程中，應該要求對刀裝置和定向鍵更加準確；夾具更加管理，具有較強的剛度，要有合理的設計結構。通常會在懸臂狀態下應用車床夾具，為確保加工過程更加穩定；夾具結構要求更加緊湊簡單，并且安全輕便 ，要盡可能使懸伸長度短些。在接近主軸前支承位置設計重心。為確保其安全性，可以把它設計為圓形狀態，所有元件要求不能伸在直徑的外側；所設計的夾具結構還應該更加方便切屑，測量和安裝，方便清理和清除。

參考文獻：

［1］尹相昶.試論數控銑床與加工中心夾具設計［J］.科教新報（教育科研）,2011（22）.

［2］于艦,榮桂姍.銑床專用夾具設計［J］.知識經濟,2011（02）.

指導老師：張宏林 團隊成員：張令奇、白旦旦、程子岳

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.016

基金項目：國家級大學生創新訓練項目（201413121008）

作者簡介：侯開耀（1994-），男，西安人，本科，研究方向：機械制造及其自動化。