數(shù)控技能大賽中復(fù)雜零件的裝夾

徐文

長沙縣職業(yè)中專學(xué)校 湖南長沙 410137

1 序言

數(shù)控技能大賽中，一名優(yōu)秀的選手除了要擁有高超的技術(shù)和穩(wěn)定的心理素質(zhì)外，還要熟悉賽場使用的機(jī)床設(shè)備、工裝、夾具、量具和工具[1]，對競賽中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，才能取得優(yōu)秀的成績。隨著技能競賽的進(jìn)步和發(fā)展，零件的復(fù)雜程度和加工精度也不斷提高，對參賽選手的技術(shù)水平、心理素質(zhì)以及工裝量具的性能和使用提出了新的要求[2]。工裝量具可以賽前準(zhǔn)備，在技能水平不相上下的前提下，誰的工裝量具準(zhǔn)備得更合理、更先進(jìn)，誰獲勝的幾率就會增大一些。本文主要研究數(shù)控銑削復(fù)雜零件的夾具和裝夾方式，對其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

2 復(fù)雜工件的裝夾要求

在數(shù)控銑削方面，隨著零件復(fù)雜程度以及精度要求不斷加大，單單使用通用夾具已經(jīng)不能滿足要求。企業(yè)的工裝夾具多種多樣，而學(xué)校在數(shù)控銑削夾具方面，大部分都是使用平口虎鉗，應(yīng)對基礎(chǔ)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)已經(jīng)足夠了，但是面對越來越難的技能大賽，已經(jīng)不能滿足要求。解決方法：如果零件形狀比較復(fù)雜，且使用的硬鉗口無法進(jìn)行安裝，則將虎鉗的鉗口進(jìn)行改裝，換成比零件材料更軟的軟鉗口，并且根據(jù)零件的形狀加工出合適的夾持位置，這樣就能應(yīng)對復(fù)雜零件的加工。

3 夾具改裝方案

3.1 軟鉗口材料的選擇

軟鉗口常用的材料通常有低碳鋼、鋁合金等，或者可以選用與工件材料一致的材料。如何選擇軟爪材料成了一個關(guān)鍵。一般軟鉗口比零件硬度低或者硬度一樣，才不會有夾傷的痕跡。例如：加工比較硬的鋼材，通常使用45鋼作為軟鉗口。加工鋁合金，則使用2A12鋁合金作軟鉗口。

3.2 制作軟鉗口的技術(shù)要點(diǎn)

1）制作軟鉗口時，應(yīng)使鉗口與虎鉗上平面盡量平齊。軟鉗口的正確安裝方式如圖1所示。這樣能防止在裝夾工件時鉗口形成喇叭口（見圖2，其中紅色部分為工件），影響工件定位精度。

圖1 軟鉗口的正確安裝方式

圖2 喇叭口軟鉗口

2）在銑削軟鉗口裝夾位置時，應(yīng)該在軟鉗口中夾持一個支撐塊（見圖3，鉗口中紫色部分為支撐塊），避免軟鉗口在加工過程中產(chǎn)生松動[3]。

圖3 軟鉗口夾持塊安裝

3）軟鉗口夾持位置銑削完成后，要將毛刺去除干凈，必要時，銳邊可以倒角，防止毛刺影響工件定位精度，使軟鉗口盡可能與工件貼合，從而保證工件定位精度。軟鉗口銳邊去毛刺如圖4所示。

圖4 軟鉗口銳邊去毛刺

3.3 軟鉗口裝夾工件的技術(shù)要點(diǎn)

夾持工件時，應(yīng)注意以下技術(shù)要點(diǎn)：①盡量使工件對稱受力。②清除裝夾面的毛刺，保證工件與鉗口完美貼合。③避免工件與鉗口發(fā)生過定位而造成加工時工件產(chǎn)生變形[4]。

4 夾具改裝效果

4.1 裝夾方案改進(jìn)前后對比

（1）改進(jìn)前 使用硬鉗口裝夾工件后，有夾痕，非平面對稱平面的工件不能裝夾，定位精度不高。

（2）改進(jìn)后 裝夾后工件夾痕明顯減少，適用于形狀復(fù)雜且不對稱的零件裝夾，定位精度提高。

4.2 軟鉗口的不足之處

（1）損耗大 不同工件的形狀特征不一樣，需要加工出不同形狀的鉗口，以及頻繁更換軟鉗口。對于單件加工，每一個工件都需要一副軟鉗口，成本也隨之提高。

（2）加工難度大 由于不同的工件需要設(shè)計不同的軟鉗口，且復(fù)雜的軟鉗口需要使用自動編程軟件進(jìn)行編程，因此對設(shè)計人員的要求也比較高。因?yàn)槿绻Q口設(shè)計不合理，則會造成零件加工不合格，甚至造成工件松動或者飛出，所以設(shè)計和加工難度較大。

4.3 軟鉗口的優(yōu)勢

1）能適應(yīng)復(fù)雜難裝夾的零件。相對于硬鉗口，軟鉗口能適應(yīng)更多難以裝夾的工件，裝夾方式也比較簡單，能提高加工效率與加工精度。

2）適用于批量生產(chǎn)的專用夾具。對于同樣的零件，軟鉗口能反復(fù)使用，定位精度高，裝夾方式簡單。

3）節(jié)省工件裝夾校正時間。和硬鉗口相比，軟鉗口定位精度較高，裝夾時能節(jié)省校正工件的輔助時間。

4）能有效地保護(hù)工件。在使用軟鉗口裝夾工件時，因?yàn)殂Q口材料比工件軟，所以能有效地保護(hù)工件，防止夾傷工件。

5 結(jié)束語

實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常會用到軟鉗口，這是因?yàn)樗圃旌唵危瑢?shí)用性強(qiáng)，適合批量生產(chǎn)的零件，可以減少校正工件時的輔助時間，提高生產(chǎn)效率。近年來，技能競賽中的零件加工難度不斷提升，軟鉗口作為專用夾具也使用得越來越廣泛。數(shù)控技能競賽的本質(zhì)是服務(wù)于制造和生產(chǎn)，培養(yǎng)更多的技能人才，參賽選手要以此為契機(jī)，綜合運(yùn)用自己的專業(yè)技能，解決復(fù)雜零件的裝夾和變形難題，提升加工精度，推動工裝夾具的創(chuàng)新。