數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計(jì)

導(dǎo)語(yǔ)：數(shù)控加工工藝與夾具設(shè)計(jì)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：數(shù)控加工工藝與夾具對(duì)于加工質(zhì)量有很大影響，設(shè)計(jì)過程中，要合理設(shè)計(jì)并優(yōu)化給進(jìn)路線圖與加工方案，選擇合適的刀點(diǎn)與走刀路線，重視夾具的定位、剛性、更換等設(shè)計(jì)問題，以確保加工質(zhì)量、效率與經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)加工；工藝；夾具；設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)加工是一種具有很高精度、自動(dòng)化程度、勞動(dòng)強(qiáng)度的機(jī)械加工方法，能夠批量生產(chǎn)更多質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，進(jìn)而滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的加工需要。為降低數(shù)據(jù)加工誤差，提高質(zhì)量穩(wěn)定性，需要對(duì)加工工藝、夾具等合理性與穩(wěn)定性進(jìn)行改善。

1數(shù)據(jù)加工工藝設(shè)計(jì)問題

1.1合理設(shè)計(jì)給進(jìn)路線圖。給進(jìn)路線圖是數(shù)據(jù)機(jī)床加工的數(shù)據(jù)編程依據(jù)，是后續(xù)自動(dòng)化加工的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)規(guī)定符號(hào)嚴(yán)格控制刀具運(yùn)動(dòng)路線，包括刀具下刀點(diǎn)與下刀位置，刀具抬刀點(diǎn)與抬刀位置等，需要確保刀具能夠始終沿規(guī)定運(yùn)動(dòng)路線給進(jìn)，保證零件加工吃香進(jìn)行。要在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)刀具運(yùn)動(dòng)路線預(yù)判，做好加工偏轉(zhuǎn)與碰撞等問題的控制。1.2優(yōu)化設(shè)計(jì)加工方案。加工方案設(shè)計(jì)需要遵循先內(nèi)后外、由近及遠(yuǎn)、走刀路線最短化、加工程序最少化等原則，內(nèi)孔工件設(shè)計(jì)需要做到先內(nèi)后外，確保刀具剛性、工件剛性，降低機(jī)械振動(dòng)可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。零件加工時(shí)需做到由近及遠(yuǎn)，距離刀具起點(diǎn)近的部位要先加工，降低刀具移動(dòng)幅度及空刀次數(shù)，改善切削條件，保證零件剛性。走刀路線要做到最短化，縮短加工時(shí)間，降低機(jī)床磨損率，提升加工效率。加工程度要做到最少化，盡量在最短程序內(nèi)完成全部加工工序，降低編程工作量及出錯(cuò)率，便于后期檢查與修改。在實(shí)際加工中，要注意結(jié)合實(shí)際加工情況，靈活調(diào)整加工方案，避免教條化。1.3合理設(shè)置刀點(diǎn)。刀點(diǎn)位置可分布在工件內(nèi)與工件外，在確定刀點(diǎn)時(shí)，需要考慮機(jī)床坐標(biāo)與零件坐標(biāo)，盡量減少計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)的誤差，確保機(jī)床找正。如，在加工多孔工件時(shí)，需要根據(jù)加工工藝及工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)確定刀點(diǎn)位置。在大批量加工中，則可以選擇一個(gè)以上刀點(diǎn)，簡(jiǎn)化加工程序，避免程序之間的互相干擾或工件碰撞等。1.4合理選擇走刀路線。選擇走刀路線時(shí)，需要從工序集中、路線最短的原則出發(fā)，合理優(yōu)化，確保加工經(jīng)濟(jì)性和效率，實(shí)現(xiàn)精加工。在實(shí)際加工中，要按照先粗后精的順序選擇走刀路線，首先要確保質(zhì)量精度，在此基礎(chǔ)上，追求更高的效益。裝夾時(shí)，可通過提高數(shù)量的方式降低換刀頻率，或者先用普通機(jī)床進(jìn)行粗加工后，再利用數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)精加工，提高數(shù)據(jù)加工效率。設(shè)計(jì)走刀路線方案時(shí)，要避免出現(xiàn)過切削或欠切削問題，嚴(yán)格按照加工要求控制工件表面的粗糙度與精度，優(yōu)先確保加工質(zhì)量，并在保證質(zhì)量的同時(shí)不斷優(yōu)化路線。在設(shè)置切削參數(shù)時(shí)，要綜合考慮加工程度、轉(zhuǎn)軸速度、給進(jìn)速度及背吃刀量間等因素選擇最佳參數(shù)，兼顧切削用量與加質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性、效率。

2數(shù)據(jù)加工夾具設(shè)計(jì)問題

2.1確定夾具。確定夾具時(shí)需要將工作效率作為關(guān)鍵指標(biāo)，盡量縮短輔助操作時(shí)間，以確定合適的夾具，使夾具能夠滿足夾緊裝置、準(zhǔn)確定位及加工剛性要求，確保同工件與機(jī)床坐標(biāo)系尺寸能夠完全匹配。夾緊裝置要做到力量適宜、操作便利、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不影響地位，計(jì)算切削力大小，以選擇合適的夾緊力，分析工件剛性較好方向和部位，以便選擇相同的夾緊力方向。作力點(diǎn)要準(zhǔn)確控制在支承范圍內(nèi)，與加工表面靠近。2.2夾具定位準(zhǔn)確。夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)就在于其準(zhǔn)確地定位。數(shù)據(jù)編程時(shí)，夾具定位基準(zhǔn)是其工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，然后定位夾具，夾緊工件，再將夾具安裝到機(jī)床上，觀察工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，若該位置和坐標(biāo)系原點(diǎn)存在偏差時(shí)，可利用對(duì)刀的方式，確定兩個(gè)坐標(biāo)系的位置關(guān)系，保證數(shù)據(jù)加工程序準(zhǔn)確運(yùn)行。可按照六點(diǎn)定位原則進(jìn)行定位，利用空間合理設(shè)置六個(gè)支承點(diǎn)，將工件限制在六個(gè)自由度內(nèi)，再定位工件位置即可。2.3夾具剛性。夾具剛性設(shè)計(jì)需要考慮到加工要求，在粗加工與精加工采用同一套夾具時(shí)，需要確保夾具的高剛性。由于數(shù)控加工中工序集中是基本原則之一，工序相同的同類型工件需要集中加工，當(dāng)加工種類較多，且對(duì)剛性需求不同時(shí)，要盡可能考慮剛性要求較高的夾具，按照最高剛性要求設(shè)計(jì)夾具剛性，滿足工序中全部工件加工需求。2.4工件裝夾數(shù)量要盡可能多。夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要確保夾具能夠盡量裝夾多件工件，以降低換刀頻率，縮短換刀時(shí)間，減少停機(jī)次數(shù)，保證加工效率。2.5夾具更換更換夾具時(shí)，若工件為同系列、同尺寸或相似的加工結(jié)構(gòu)時(shí)，可按照通用性的原則設(shè)計(jì)夾具，確保實(shí)際加工時(shí)，不同工件生產(chǎn)僅需更換幾個(gè)必須的零件，而無需更換整個(gè)夾具，以降低更換頻率，提升夾具利用效率。設(shè)計(jì)通用性?shī)A具時(shí)，要保定夾具定位精確性，夾具體孔與定位件外圓之間不得留有空隙，盡量減少過盈量，降低更換難度。

3結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控加工正逐漸替代傳統(tǒng)加工，在機(jī)械加工中應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控加工工藝與夾具對(duì)于加工質(zhì)量有很大影響，設(shè)計(jì)過程中，要合理設(shè)計(jì)并優(yōu)化給進(jìn)路線圖與加工方案，選擇合適的刀點(diǎn)與走刀路線，重視夾具的定位、剛性、更換問題，以確保加工質(zhì)量、效率與經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙秀芹.數(shù)控加工中工藝與夾具設(shè)計(jì)若干問題的思考[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（7）：64-64.

[2]田濤.數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的若干問題[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（7）：162-163.

[3]朱敏.數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計(jì)若干問題探討[J].科技風(fēng)，2016（4）：41-42.

作者:黃淵莉 單位:貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院