銑床的夾具設計特點及設計步驟探討

[摘 要] 良好的夾具可以提高銑床的加工效率和精度。重點論述了銑床夾具的設計，介紹了銑床與夾具的功能和特點，指出了銑床夾具設計的特點和原則，并對銑床夾具的設計步驟進行了分析，為銑床夾具設計提供了理論指導。

[關 鍵 詞] 銑床；夾具；設計步驟

[中圖分類號] TG54 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）36-0196-01

一、概述

銑床是使用銑刀在工件表面上進行加工的機床，能夠加工如平面、斜面、垂直面以及各類溝槽、成型面等，配合一些其他的加工附件，還能加工成型面、螺旋槽、凸輪等。這類機床的主運動是銑刀的旋轉運動，工件同銑刀的聯合運動為進給運動。夾具的主要作用是在加工工件的過程中，起到將工件固定在相應位置的作用。在進行工件的檢測和加工時，夾具能確保工件無法移動，從而保證加工質量。在具體的操作過程中，通常用夾具把工件緊緊固定在銑床上，方便工件在銑床上的加工。銑床夾具的應用較為普遍，是銑床的重要輔助加工裝置。它的主要部件包括定位元件、對刀裝置、夾具體、定位鍵以及夾緊機構五個部分。

由于在進行銑削加工時的切削多為斷續切削，數量多，因此造成切削力大，振動與沖擊力也相應增加。銑床夾具的特點是以定向鍵、對刀裝置為主，實現銑床、刀具同夾具三者間的準確定位。夾具的夾緊力度必須保證，同時被夾緊的材料也應有相應的強度。在銑床上加工工件前，應先使用夾具把工件進行嚴格固定，這樣才能在后期的加工過程中保證其加工精度。在銑床上把工件相對刀具的位置進行準確定位，即把工件夾緊固定好，這個操作過程即為定位。把工件用夾具夾緊，給予工件一定的作用力，使之保持在正確的位置上而無法移動，這個操作過程即為夾緊。開始定位直至最后夾緊的操作過程即為裝夾。銑床夾具的最主要功能就是工件的裝夾過程。這個過程的正確與否，決定了工件的后續加工精度。

二、銑床夾具的設計特點及原則

銑床夾具在設計時必須注意其夾具的特點。制作銑床夾具的原材料必須有良好的強度和韌性，使施加的作用力能足夠保證工件在穩定的環境中進行加工。銑床夾具通常不需要經常移動，所以它的各部分組件在制作時可以盡可能地粗壯，但是在設計時也要考慮到夾具結構的合理性，以及制造成本等方面。在設計時應按照精度地高低設計定向鍵、定位元件，按照定位元件的特點進行刀具裝配。在規定好定位元件和刀具裝置的位置后，可以對其精度進行評定。

在設計銑床的夾具時通常要按照以下幾個原則來進行：設計夾具時要保證被固定的工件不會產生工件表面損失和變形；加緊機構不能影響工件的定位；夾具施加的作用力要大小合適，既不能太小無法保證定位，也不能太大造成工件過度僵化；夾具還要具備良好的實用性及穩定性，制作各部件的材質必須有足夠的強度和韌性，夾具的操作性也是必須考慮的問題，要操作簡單、使用方便，同時還要保證操作人員的安全。

三、銑床夾具的設計步驟

銑床夾具的設計步驟主要包括三部分：收集資料，整理分析；類型確定，繪制草圖；結構設計，細化圖紙。

（一）收集資料、整理分析

在設計之初，必須對夾具有充分的了解。可以通過查找相關資料，對比分析各種夾具的制作要求，掌握其設計制作的特點，收集要制作的銑床的尺寸信息和使用環境等信息，然后才能進行下一步設計。

（二）類型確定，繪制草圖

根據整理好的資料確定夾具的具體類型，對夾具的總體結構進行初步預想，各部分的布置用畫草圖的方式進行記錄，便于分析和研究，然后優化繪制草圖。

（三）結構設計，細化圖紙

根據優化好的草圖，按照正規圖紙繪制要求進行設計。在繪制時也要注意保證制作時的簡便性。在保證標示清楚裝配方法、各部件的相互關系和工作原理以及整體布局等原則的情形下，盡量增加每張圖紙的容量，減少圖紙的數量。在裝配圖紙繪制后，就可對零件圖紙進行細化。細化時要注意選取主視圖的視角，以加工人員方便識圖為原則。這樣做的目的是為了提高裝配的效率。

四、結論

銑床的加工過程其切削力較大，同時其多刃斷續切削也增大了其振動產生的頻率和振幅。銑床夾具的設計必須確保夾具在使用后能提高工件的加工精度，在設計時必須綜合考量多方面的因素。為了提高銑床夾具的使用性能，夾具的結構應盡量簡單可靠，能方便進行工件的測量、安裝以及鐵屑的排出和清理。隨著現代加工行業高精度、高效率的需求，機床都在朝著精密化和高效化的方向邁進，銑床夾具的設計將會越來越精細，在設計時不但要堅持設計原則，同時也要善于運用創造性的思維，進一步提高和優化銑床夾具的設計，制作出符合未來發展需要的銑床夾具。

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