銑床專用夾具的設計與研究

王丹+++黃秋實

摘 要：在機械加工上，為了方便機床的定位和保證加工精度，需要將零件進行固定，通過固定零件才能使刀具有一個參考位置，這樣才能進行批量加工，而固定零件的裝置稱為夾具，由于銑床的加工是主軸旋轉，工作臺和滑板進行運動，所以銑床夾具的組成也比較復雜，通過分析夾具的功能和工件的定位與夾緊來最終確定夾具的總體結構，但在結構上也不要太復雜，節省裝卸工件的時間，使加工效率提升的同時也能保證精度。

關鍵詞：夾具的組成；工件的定位與夾緊；總體結構

1 夾具的組成

夾具具有零件定位夾緊的作用，同時它的位置也需要與機床連接，起到定位的作用，對于機床，夾具需要起到對刀的作用，保證零件加工準確性，夾具的組成部分有定位元件、夾緊系統、夾具體、連接元件、對刀、導向元件、其他輔助元件如圖1。

定位元件，是相對于工件的外形區分，是對工件定位的部件，它根據工件的外形來分，例如定位銷、V型塊，如圖2，它是夾具的末端執行部分，可以實現運動。

夾具體是夾具的主體部分，是整個夾具的基本骨架，不來裝配其他零件的工件，一般通過鑄造方法來加工它，形狀為底座形最常見。

對刀與導向元件是保證工件加工表面與刀具之間位置關系的，它的精度直接影響加工零件的正確與否。

2 工件的定位與夾緊

為了滿足工件的加工精度和位置精度，就必須保證工件的定位，而工件的定位也就是需要有基準，基準有設計基準、定位基準。設計基準是對于零件，是被加工零件圖上的基準，比如零件圖上的點，線位置基準，定位基準是加工零件時候設備所要用到的基準，相對于工件的定位誤差，就有相應的加工誤差，它們之間有以下公式關系：

在工件的定位上要符合六個自由度的標準，在工件的定位原則上是可以有過定位，但不能有欠定位，過定位只是會浪費一個定位元件，欠定位是在工件的某一個方向上內有定位元件，這樣工件在加工過程中會出現移位，影響加工精度，嚴重還可能造成廢品，但設計上使工件完全定位是最好的。

由于銑床在加工零件時候會產生切削力和慣性力，為了防止這種力在加工時候使零件移位，需要添加夾緊裝置來固定零件，而夾緊裝置一般由動力裝置、傳遞裝置、夾緊元件組成，工件夾緊的設計要求是零件在不變形、不移動的情況下要有一定的可靠性，也就是剛度，在工件的夾緊裝置上添加自鎖裝置，可以防止零件在加工時候由于機床震動而夾緊裝置松開，夾緊裝置失效。

夾緊裝置的動力部分一般采用氣動液壓缸，這樣可以使夾緊裝置夾緊和松開反應迅速，操作也簡單，同時也能滿足夾緊力的大小。

3 總體結構

在夾具設計上，采用快速定位即V形塊定位，夾具機構的工藝性決定夾具的生產要求，如果工藝性不好，在加工時候小批量零件還可以，大批大量零件時候，夾具的使用就會使生產效率降低，所以夾具的總體設計上零件盡量都要可以互換，而在夾具的裝配上，盡量選用調整法和修配法。

夾具總體結構設計上，對零件拆卸時，要保證其他零件可以影響到它，做到使夾具零件之間互聯，保證如果零件拆卸維修后，若想裝配時，必須將其他零件安裝回原來位置，這樣保證夾具的穩定性，不會影響夾具的精度。

在夾具總體設計上要保證夾具與銑床工作臺的位置精度，保證兩者之間的垂直度，而在夾具上的V形塊，也要保證它與夾緊的安裝誤差，因為工件在V形塊上定位后，它們之間的誤差會直接影響零件的加工精度，V形塊的基面與夾具之間的平面誤差一般為0.02mm，充分保證零件的加工誤差。

4 結束語

本夾具是安裝在銑床上的夾具，它的總體結構不是很復雜，定位精度高，對于操作者，它的拆卸方便，定位與夾緊性能好，對于夾具的結構要解決銑床在加工時候難以保證工件不對稱的現象，所以夾具設計上要充分考慮結構方案的選擇，那種結構能合理，更有效同時更簡便，都需要去仔細分析，通過設計手冊中的方案，進行機構，最終使它實現最先進的功能。

參考文獻

[1]李慶壽.機床夾具設計[M].北京：機械工業出版社，1984.

[2]朱建新.立式銑床對刀器[Z].廣東：廣東第二農機廠.

[3]宋殷主.機床夾具設計[M].武漢：華中理工大學出版社，1990.

[4]戴陸武.機械夾具設計[M].西安：西安工業大學出版社，1990.