卢斌
广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 广西南宁530200
摘要：数控铣床（CNC）的研发是在传统铣床设备中添设数字可控制系统，随着系统集成功能的实现，令终端设备可通过信息指令完成逻辑性操作。在铣床智能化操控系统的支持下，可降低人力资源的投入，提高企业运营收益。随着工业产业的高速发展，数控加工技术的多维度、高精度操控模式，可完成高难度复杂结构部件的加工，真正实现柔性加工与硬性加工的融合，提高金属构件的加工质量。本文就关于数控铣床工装夹具设计进行探讨，仅供参考。
关键词：数控机床；铣床工装；夹具设计
引言
在数控铣床中，工装夹具因其自身特有的优势发挥了重要作用。因此，可以这样说，“没有工装夹具，数控铣床作用便不能够得到有效发挥”。同时，还可能会在一定程度上限制工件生产质量和效率的提升。就目前我国经济发展形势来看，正处在转型关键阶段，在国家相关发展战略和规划影响下，制造业也得到了迅猛发展。如果仍然采取传统夹具，将可能会限制企业长远发展，导致其无法在激烈市场竞争中取得优势。为此，在今后工作中，制造企业相关工作人员必须要充分认识到夹具功能改进所产生的积极作用。从整个行业发展规划角度出发，进行综合性考虑，从而为企业稳定发展奠定良好基础。
1数控铣床工装夹具设计的重点内容
1.1管接头自动转位加工技术分析
加工时，将被加工零件放置于自动转位夹具中间，自动转位夹具在机床液压系统控制下自动向机床主轴中心线方向收紧，实现自动夹紧、快速定位功能。完成一侧管嘴的加工内容后，夹紧活塞在机床液压系统控制下，沿着夹具旋转轴线转动，驱动夹紧底座、夹口及自动转位夹具旋转，被加工零件随着自动转位夹具一同旋转，实现被加工零件自动转位功能，随即可进行另一侧管嘴的加工。自动转位夹具旋转过程中，夹具与零件之间的位置关系未发生变化，因此无需再次对刀、测量等操作，重复定位精度由机床底座自身决定，加工质量稳定。通过此技术即可实现管接头零件一次装夹，自动转位加工多侧管嘴，大幅提高零件加工效率，减小因多次装夹误差导致的管嘴轴线偏差。
1.2从设计任务单角度出发
在开展数控铣床工装夹具设计工作时，必须要充分认识到设计任务单在此过程中所产生的积极作用，并以此为基础，对于夹具的夹紧程度、工件定位等内容进行详细规划。需要确保全体设计人员都能够对工件加工需求有着充分了解，从而有效降低各种不必要麻烦的发生。这种夹具设计除了需要满足具体和实际工作需求，还要符合国家部门相应标准、企业对其所设定的标准等。设计人员应该结合多方面影响因素，进行综合性考虑，提升企业生产速度和经济效益。
1.3金属构件的立体加工
数控铣床可实现多轴联动操作，在不同空间坐标的设定下，对金属构件进行立体化切削。与此同时，数控铣床立体化功能的实现，可令金属构件在X、Y、Z加工轴上进行同一时间节点的共同操作，且每一个轴体的运动模式具有单独的程序驱动，可避免在实际加工过程中产生刀具碰撞的现象。在空间三联动坐标的支持下，通过三个轴体的同步运行，可实现多类型操作，例如空间直线穿插、球形、半球形等金属结构。在立体结构加工中，行切走刀的模式，可在二轴联动加工、三轴联动加工之间起到一个过渡作用，即为在对某一个曲面加工完成以后，可在轴体面的转变下，结合系统程序参数的设定，直接进行下一平面或曲面的加工，且此类具有曲线特征的加工面操控精度可满足预期参数的设定。
1.4加强安全管理
在开展任何一项生产活动时，都需要充分考虑到安全因素对其所产生的影响。
因此，在数控铣床工装夹具设计工作中，也需要将安全作为工作重点内容和核心内容。设计人员在进行相关操作时，需要尽可能提升设计活动安全性。在此过程中，尤其要注意一些旋转部位在设计时，需要借助到一些防护性部件的作用，防止在夹具设计时出现安全事故。同时，对于相关工作人员来讲，需要为其进行安全教育和培训，让他们能够对设计活动中潜在的各种安全因素有所了解，并做好相应防范举措，以此来保障设计工作有序开展。
2数控铣床工装夹具的设计分析
2.1夹具整体设计
为提高产品的加工精度，合适的工装夹具在加工过程中是非常重要的。在实际的数控加工过程中，依据产品零部件的结构特点采取合理的工装夹具能够确保加工精度、提高效率、降低成本、减轻劳动强度，还可以缩短产品生产周期、扩大机床加工范围，具有重要的意义。根据上述分析，除工序6加工侧面孔外，其余加工工序都可选用通用夹具进行装夹加工，即选用普通的三爪自定心卡盘装夹加工。而工序6中的侧面孔难以适用普通三爪卡盘或虎钳装夹加工，需要设计制作一个专用夹具。加工叶轮水室的侧面孔，首先想到用铣床加工，但铣削加工不好装夹定位。若采用铣削加工的运动原理，即假设刀动、工件不动，设置在车削加工中是否可行？现将成型刀装夹在车床三爪卡盘中，随主轴旋转运动，再将工件安装在车床中拖板上固定，由此重新设计制作的专用夹具如。
2.2偏心结构管接头自动转位夹具
通过设计一套偏心距可调的转位夹具，包括基体、定向螺栓、T型滑块、调节底座、固定螺钉和定位销;转动接头零件通过此夹具在分度卡盘上的装夹。零件工艺凸台上的定位面与管嘴一轴线平行，定向螺栓利用此定位面，实现零件在夹具上的快速定向，装夹后管嘴轴线与主轴的中心线满足重合度的要求。夹具与加工零件具有相同的偏心距S，夹具转位旋转轴线通过两管嘴轴线交点，在装夹加工完管嘴1#后，夹具自动转位90°，直接进行管嘴2#的加工。针对具有不同偏心距的零件，根据调节底座与基体上的刻度线，通过T型滑槽结构滑动对夹具偏心距进行调节;基体和调节底座上均开有4个常用偏心距快速定位孔，通过插入定位销，对调节底座进行快速定位，拧紧固定螺钉后，拔出定位销，即可实现常用偏心距的快速调节。
2.3通用标准工件为制造企业加工提供便利
在工件使用过程中，因其总是会不可避免出现异常状况，便需要对工件进行定期更换。在该背景影响下，便出现了可以通用的标准工件，推动了工件的广泛使用。从制造企业角度来看，这也在一定程度上推动其通用工件加工量的增长。为此，在今后设计过程中，设计人员还需要加强对通用工件测量工作的重视度。对于各种通用性工件进行合理设计，从而为企业生产活动的有序开展创造有利条件。但是从另一方面来看，虽然工件之间存在着一定的通用性特征。然而在具体应用中，其也会存在着一定差异。如果在加工过程中出现了误差较大的问题，将可能导致其松动现象较为明显。为了有效避免上述问题的发生，在开展实际设计活动时，设计人员可以在各个部门和元件之间借助垫圈、垫片的积极作用，降低松动现象发生的可能性。
结束语
刀具和夹具的合理选择与灵活搭配应用，能够缩短生产周期、提高产品质量、降低加工成本和工人劳动强度。采用本文设计制作的夹具和成型刀具，能够实现可靠装夹定位和切削加工，且具有拆装方便、使用寿命长等优点。经生产实践应用，效果很好，完全可以保证产品的加工精度和质量要求；具有一定范围内的通用，可为同类产品的生产加工提供参考和借鉴。
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