數控銑床工裝夾具設計要點分析及改進措施

鄭立偉，黃志遂

（陜西省寶雞市石油機械有限責任公司研究院，陜西 寶雞 721000）

在數控銑床的加工過程中，工裝夾具能夠對數控銑床的各個裝置位置進行保持，讓數控銑床的工具和工件能夠有效配合，實現高效率生產加工。在提高加工效率的同時，減少加公所消耗的材料成本，并且能夠對一些不良品的加工率進行大幅度降低。總之，工裝夾具對數控銑床有著重要的作用。以目前的數控銑床加工來看，數控銑床正朝著高效和精密的方向發展，相應的也對工裝夾具提出了更高的設計要求。所有對工裝夾具的設計進行分析，有著重要的研究價值。

1 工裝夾具設計要求

為了對數控銑床的精密度和加工速率進行提升，工裝夾具的設計需要和數控銑床科學匹配，這是最基本的設計要求。這就要求在實際設計上，工裝夾具要確保加工零件的切削面都完整呈現出來，從而對數控銑床切削的加工效率進行提升。另外，工裝夾具的設計上，還需要保證機床相關零件的安裝范圍和使用的數控機床編程坐標系保持一致。所以，工裝夾具的具體方向應該堅持以靈活為主，這樣可以在實際加工過程中根據生產需求進行方向調整，使數控銑床的生產加工更加靈活。此外，數控銑床的加工過程，是一個機械振動幅度都比較大的過程，為了確保工裝夾具的實際運用效果，需要對工裝夾具的剛度和強度作出保證，所以其穩定性也是設計中的基本要求。最后，工裝夾具在實際數控銑床的應用中，雖然處于一種核心位置，但是其實質上仍然是一種輔助性工具。所以其設計過程中，應該按照一種簡約的理念來進行，結構要盡量簡單，從而降低對數控銑床的調整難度。總之，在數控銑床工裝夾具的設計上，有著對基本要求進行滿足，實現一種精細化設計，保證數控銑床的快速化作業。

2 數控銑床工裝夾具的改進措施

2.1 加裝自動控制裝置

在數控銑床的實踐應用上，傳統的工裝夾具設計只能實現數控銑床的一次作業，一次作業完畢后，就要對工裝夾具進行重新安裝，會讓數控銑床的生產效率受到一定的限制，一定程度上還會造成成本浪費，工裝夾具發揮出來的作用十分有限。所以在工裝夾具的設計改進上，需要將提升數控銑床的加工效率放在第一位，通過自動控制裝置的加裝，來降低工裝夾具換刀對數控銑床造成的制約。通過自動化換刀作業的改進，降低了人為換刀精度對生產效率產生的影響。同時，自動控制裝置還應該設計出自動旋轉和自動控制的工裝夾具，真正實現數控銑床工裝夾具工作的自動化。使得工裝夾具在無須換刀和無須重新添加工件的基礎上來進行科學的作業，能夠對加工效率進行有效提升，全面強化數控銑床的加工能力，對加工成本降低也有著很重要的作用。

2.2 多件裝工裝夾具的設計要點

數控銑床工裝夾具的設計改進還需要對多件裝工裝夾具設計重視，主要需要在改進中做好以下幾個方面。首先，應該在多件裝工裝夾具的設計改進上合理配置工件，結合數控銑床生產的工件外形、工件尺寸、生產批量以及機床尺寸等因素對工件進行合理的配置，讓各個工件之間都應該保持一種合適的距離。通過這種改進設計能夠讓工裝夾具工件有著更好的敞開性，提高工件集中加工的效率。同時，工裝夾具的工件裝卸和切屑清除等工作，也能更順利地展開，對于生產效率的提升很有幫助。其次，需要對一些定位元件進行精確的確定。在具體應用上，工裝夾具應該采用一種一面兩銷的方式對元件進行定位，并且結合元件的實際尺寸和具體應用，對元件中菱形銷和圓柱銷的距離進行精確定位。通過這種元件的精確定位，在實際工裝夾具應用過程中，數控銑床的各個運動部件能夠在加工時準確地移動到各個正確位置，提高了數控銑床的加工精準度。然后，在功多件裝工裝夾具的設計改進上，需要對夾緊方式進行改善，應該采用聯動夾緊的方式對多個工件都進行夾緊。另外，為了讓刀具有著更大的活動空間，還需要讓內部夾緊元件的設計盡量簡單。此外，由于數控銑床的加工方式通常比較集中，產生一種比較大的夾緊力，這就會讓工件的表面產生一些壓痕，所以為了解決這一問題，需要在設計改進上對壓板和工件接觸的部位焊上一層銅，才能夠對夾緊方式做到有效改善。最后，多件裝工裝夾具的設計改進，還要注重一種立體式數控銑床的工裝夾具設計。立體式數控銑床相比普通的數控銑床，其在加工時切屑會經常落在工裝夾具上。所以，立體式數控銑床的工裝夾具的設計，需要對排屑采取相應的應對措施，不能讓排屑對刀具的自動工作產生影響，也不能讓碎屑落在元件表面，這樣才能夠對工裝夾具的高精度定位作出保障，是多件裝工裝夾具設計改進的重要內容。

2.3 改進工件距離和夾緊方式

在數控銑床多個工件進行同步加工的過程中，為了提升相應的生產效率，需要對工件之間的安全距離進行科學設計，從而讓工裝夾具的換裝和安全清洗更加快捷。所以，需要將工件距離保持在科學合理的范圍內，能有效提升工裝夾具的整體效率。如果工件間距離太密集，不但會增加對工件清洗的難度，還會給工件之間的拆卸帶來極大的不便，對數控銑床的生產效率有著比較嚴重的制約。所以在工裝夾具的設計改進上，需要對工件的安全距離進行改進，并且要在保證安全距離的基礎上，確保工件的精確性。這樣在數控銑床進行切削加工時，才可以綜合提升精確度，對于數控銑床工裝夾具的作用發揮，有非常積極意義。最后在數控銑床的實踐應用上，工裝夾具在發揮作用的同時，也會受到機械振動的影響和刀具的相關作用力，所以需要對工裝夾具的的夾緊方式進行科學處理。在利用工裝夾具的過程中，無論采用何種方式，都需要確保工裝夾具能夠真正的夾緊工件，對切削作業中的掉落或者偏移情況應該做到有效避免，提高加工精確度。

3 結語

綜上所述，工裝夾具作為數控銑床生產中的重要配件，對數控銑床的生產效率和生產精度保證都有重要作用。所以需要在工裝夾具的設計上，進行一定的改進，使工裝夾具的作用得到真正發揮。首先，需要在工裝夾具設計上加裝自動控制裝置，降低相應的工程成本。其次需要設計出多件裝工裝夾具，最后，需要對工裝夾具的工作距離和夾緊方式都進行改進，確保工裝夾具在數控銑床中的高效應用。