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【摘 要】本文依据数控铣床的加工特征,给出了数控铣床工装夹具的具体设计方法,并且给出了数控铣床工装夹具的实际应用,有利于充分发挥数控铣床的加工潜力.
【关 键 词】数控铣床工装夹具设计应用
一般情况下,在机械加工过程中会使用到机床夹具,对于传统的机床夹具来说,其设计过程不仅具有详尽的资料而且具有成熟的经验作为人们的参考和借鉴.随着我们国家数控铣床的不断发展与应用,传统意义上的机械加工向着高效率、高适应性以及高精度的方向发展.然而,在实际应用中,有关于数控铣床工装夹具的设计内容非常少,本文依据数控铣床的加工特征,探讨数控铣床工装夹具的设计方法,有利于充分发挥数控铣床的加工潜力.
1数控铣床工装夹具的设计
数控铣床主要是以压缩空气作为自身的动力,实现松开与夹紧刀具操作,方便于进行手动换刀,通常我们利用加工中心实现数控铣床的自动换刀过程.在加工过程中,通过换刀能够实现逐次加工各种表面的功能,但是,在每一次进行换刀的时候都需要耗费许多时间,尤其是在自动换刀的过程中,会发生一些故障.因此,我们在符合加工要求之下,尽量减少换刀的次数,进而节省有用时间,提高数控铣床的可靠性.下面我们通过比较合理的数控铣床工装夹具设计方法,科学地调整施工工艺,最大程度地降低换刀的次数.
如下图所示的工件,需要在立式的加工中心之上实现扩、铰a孔与b孔,原来的工装夹具的设计方法是每一次只装夹1个工件,该方法的加工工艺如下:换a孔扩孔刀、扩孔换b孔扩孔刀、扩孔换a孔铰刀、铰孔换b孔铰刀、铰b孔.从上面的加工工艺上看,每次对1个工件进行加工,就需要更换4次刀.
我们现在依据工件所具有的外形的尺寸以及机床的行程,对工装夹具进行设计,将其设计成为每一次能够装夹有8个工件,
通过上面的加工工艺我们可以看到,对8个工件进行加工时只需要换4次刀,这极大地节省了辅助时间.
2数控铣床工装夹具的实际应用
以下主要将该工装夹具使用于卧式的加工中心进行加工.
2.1加工的具体要求
在本次加工的过程中,其基本工序需要具有铣面A、铣面B、扩、同轴孔1以及同轴孔2,然而,由于同轴孔1与同轴孔2所具有的中部孔径都比较小,因此,在实际的加工过程中,需要从两端实行加工.
2.2工装夹具的基本功能
工件面C或者面D,孔作为加工时用于定位的基准,具有重要的作用,对于工装夹具来说,通常使用一圆柱销和一菱形销进行工件的定位操作.经过比较巧妙地设计,能够使得一套工装夹具在一个相同的工序里面实现工件加工操作,并且一次可以安装6个工件.
2.3利用工装夹具进行加工的过程
在安装好工件以后,确保面C和工装夹具的定位面相接触,在该加工过程中,工件所具有的面A处于工装夹具的边缘,其加工的基本过程如下:铣削处于工装夹具Ⅰ-Ⅰ边的各个工件的面A逐次扩、镗各个工件所具有的同轴孔1以及同轴孔2,在此过程中,对于同轴孔来说,其中部小孔所具有的长度尺寸需要加工过半.
加工的工作台进行180°回转,此时工装夹具的Ⅰ-Ⅰ边和Ⅱ-Ⅱ边进行对调,使得Ⅱ-Ⅱ边处于加工区,回转以后的工件端面以及同轴孔1、2的方向与位置同回转之前完全一样.
然后对位于工装夹具Ⅱ-Ⅱ边的各个工件所具有的面A以及同轴孔1、2进行加工,此时,同轴孔的中部小孔所具有的长度尺寸需要加工过半,至此,面A以及由面A端进行加工的孔完成了自身的加工操作.
放开工件以后,对工件进行180°的翻转,此时,工件面D和工装夹具的定位面发生接触,面B处于工装夹具的边缘.
最后对面B以及由面B加工的孔进行加工,该加工过程和上述一样,也需要对工作台进行180°回转,在加工同轴孔的中部小孔的时候,需要与上面已经加工完成的部分进行接通.
2.4工装夹具的设计要点
设置回转中心以及侧面用来找校正基准,该工装夹具所具有的回转中心是孔,在对其进行安装的过程中,孔和分度工作台的回转中心需要重合.挑选具有高精度长侧面的工装夹具作为校正基准.
明确圆柱销和菱形销所处的位置,我们知道,圆柱销和菱形销所处的位置对于各工件在工装夹具中所处的位置来说具有重要的作用,在工件安装以后,需要确保其满足下面的要求:1、各个加工孔的中心与回转中心之间的距离需要一致、对称,2、各个加工端面与回转中心之间的距离需要一致、对称,进而确保工件上所对应的点与回转中心之间的距离一样.从而保证对工作台进行180°回转以后,工件上所具有的孔1与孔2以及工件的端面位置同回转之前完全的重合.在对数控铣床工装夹具进行设计的过程中,我们可以利用合适、科学的圆柱销与菱形销的位置去实现上述的要求,为了能够满足上述的要求,定位销与回转中心所具有的X方向以及Y方向的距离均标注上了公差.
保证工件的边缘延伸出工装夹具的边缘,上述应用在Y方向,工件的边缘延伸有4毫米,主要是为了有利于对端面进行加工,进而排除切屑.
3结语
通过上面的叙述我们了解到,工装夹具对于机械加工来说具有重要的作用,随着我国数控铣床的不断发展与应用,数控铣床工装夹具的设计同传统的工装夹具的设计不同,需要引起设计人员的高度重视.我们依据数控铣床的加工特征,在科学、合理地设计数控铣床工装夹具的过程中,尽量利用上述的设计方法,从而有利于充分发挥数控铣床的加工潜力.