數控銑床與加工中心夾具優化設計探究

陳玲玲 鞠 園

（1.江蘇省揚州高等職業技術學校，揚州 225009；2.江蘇省揚州協鑫光伏科技有限公司，揚州 225000）

隨著現代工業生產自動化水平的不斷提升，數控銑床在工業生產實踐中的重要性愈加明顯，成為工業企業經濟效益的決定性因素。隨著工業生產事業的不斷發展，工業企業生產過程中，數控銑床與加工中心夾具的優化設計已經成為提升工業生產效率和推動工業企業發展的必然途徑，也成為工業生產實踐的重要任務。

1 數控銑床與加工中心夾具優化設計的意義

加工中心夾具作為數控銑床零件加工的核心設備結構，其設計的優化程度直接決定工件產品的生產質量和精確性[1]。因此，現代工業生產實踐中，數控銑床與加工中心夾具的優化設計具有重要意義。

首先，數控銑床與加工中心夾具優化設計能夠提升生產時效。現代工業生產機械化程度和自動化程度越來越高，而數控銑床是其核心生產設備。通過數控銑床與加工中心夾具的優化設計，能夠改善數控銑床的運行狀態，全面提升數控銑床的生產時效，保證工業生產的規范化和精準化，從而推動工業生產企業的發展與進步。

其次，數控銑床與加工中心夾具優化設計能夠保證零件加工的精確性。現代工業生產市場對零件的精確度要求愈加嚴格，成為工業生產企業市場核心競爭力的重要體現。通過數控銑床與加工中心夾具的優化設計，可全面保證工業生產中零件生產加工的精確性，從而在激烈的市場競爭中憑借該優勢強化自身的市場競爭力。

最后，數控銑床與加工中心夾具優化設計能夠保障生產運行的穩定性。現代工業生產自動化發展中，數控銑床運行的穩定性直接決定了工業企業的經濟效益。數控銑床與加工中心夾具的優化設計能夠全面提升數控銑床運行的穩定性，強化數控銑床的生產能力，從而推動工業企業的發展乃至工業產業的革新。

2 數控銑床與加工中心夾具優化設計的要點

在數控銑床與加工中心夾具的優化設計中，由于設備結構較為復雜，優化設計的難度較高，因此在設計實踐中要全面掌握其優化設計要點，以保障優化設計工作開展的科學性和合理性。

2.1 工件布置要點

在數控銑床與加工中心夾具的優化設計中，工件情況會直接決定數控銑床與加工中心夾具每次裝夾的數量和工件在銑床中的布置方式。保證工件布置的合理性和工件之間距離的適應性，有利于數控銑床中工件的裝卸，且可保證工件切屑清理的便捷性。此外，保證工件布置之間的開闊性，有利于加工的順利開展。

2.2 元件定位距離要點

元件定位距離應根據數控銑床與加工中心夾具中的工件尺寸進行確定。數控銑床與加工中心夾具的優化設計過程中，元件定位距離的科學性不僅可保證機床的運動部件按照基本程序移動，還可保證相對各工件位置的精確性，從而避免因工件位移降低加工精準性。

2.3 夾緊方式設計要點

在數控銑床與加工中心夾具的優化設計中，應盡可能保證夾緊元件設計的簡單性，以保證刀具運動有更多的空間。實際設計過程中，可以選擇聯動夾緊的方式，以實現多個工件能夠在加工過程中同時夾緊，減少夾緊元件在系統結構中的使用[2]。例如，在實際設計過程中，可設計為每個夾板同時夾緊2 個工件，并在夾板與工件接觸的部位加焊保護層，以避免夾板壓力過大而給工件留下痕跡。保護層的材質可以采用銅結構，不僅抗磨性能較好，而且能夠對工件起到保護作用。

2.4 機型夾具設計要點

在數控銑床與加工中心夾具的優化設計過程中，不同類型的數控銑床的夾具設計存在較大區別。數控銑床的類型主要分為立式銑床和臥式銑床。其中，在實際加工過程中，立式銑床工件的切屑容易落在工件與夾具上。因此，優化設計中應合理進行排屑設計，以保證工件切屑不會影響刀具的正常運行，并應避免切屑進入數控銑床的元件結構對機床產生磨損[3]。而臥式銑床或者加工中心一般具有回轉工作臺，且實際加工中夾具會隨著回轉工作臺而回轉。因此，優化設計中為了同時裝夾多件工件，應使工件相同加工要素在回轉中保證位置的精確性。此外，夾具要盡量靠近工作臺邊緣位置，縮小工件與主軸錐孔端面的距離，以降低刀桿長度，提升系統的排屑效果。

3 數控銑床與加工中心夾具優化設計的實踐

3.1 夾具工藝路線設計

在數控銑床與加工中心夾具的工藝路線設計中，確定夾具設計對象后，需要分析加工工件，以確認工件的結構特征和材料數據。此外，技術人員應深入分析工件的尺寸情況和熱處理技術，確定加工中心夾具的工藝路線，并充分做好實際加工過程中的定位和加工工序之間的銜接工作。設計中，數控銑床的刀具技術參數是提升零件加工質量的關鍵因素。技術人員要高度重視參數設定的科學性，確定走刀的具體方式，以完成夾具工藝路線的整體設計與規劃，從而實現數控銑床與加工中心夾具的優化設計。

3.2 夾具對刀設計

在數控銑床與加工中心夾具的對刀設計中，撞刀是影響零部件生產成本的關鍵因素。在實際設計過程中，應簡化設計刀具，找出合理的對刀點，再簡單換算工件的定位標準，以降低加工難度，并根據后續的加工工序提升夾具設計的精確性。具體設計中，應結合零件和夾具在銑床臺面的位置、刀具本身的尺寸和加工特點來確定刀具的性能配置。要根據銑床的實際切割情況確認加工零部件的粗細，以保證工件加工的精度，從而保證夾具的實際應用效果。

3.3 夾具固定方式設計

在數控銑床與加工中心夾具中，固定的夾具可避免工件加工時發生位移而產生不確定風險。固定夾具時，夾持構件裝置應沿著加工作用力的方向固定加工工件。合理的夾持構件位置設計會直接影響工件的加工質量和生產效率，且關系到工件加工的安全風險問題。因此，應通過具備力學效應的機械設備，以輕微施力的方式產生強有力的夾持力，從而保證夾持構件的固定性。實際加工時，數控銑床可將多個元件合并使用，使工件夾具的夾持機構具有快速、高效率和易檢修的特點。

4 結語

綜上所述，數控銑床與加工中心夾具的優化設計對工業產業發展具有重要意義，是提升工件加工質量和效率的關鍵途徑，能夠降低工件加工的安全風險，提升工業產業的經濟效益。在數控銑床與加工中心夾具優化設計的實際過程中，需要全面把握優化設計要點和具體設計實踐，以保證優化設計工作開展的科學性，從而推動我國工業生產工作的發展與進步。