数控车床专用夹具设计

浅谈数控车床专用夹具的设计

【摘要】针对车削加工某种特殊零件或某个特殊位置，用三爪或四爪卡盘夹持零件，存在不足或无法满足加工。根据多年的加工经验，对于这类零件的加工，根据加工特性和使用要求进行了综合分析。在本道工序加工时，主要应考虑如何保证外形尺寸的条件下，提高劳动生产率，降低劳动强度。经过分析后，自己动手设计制造了一套夹具，充分发挥原有设备的能力，通过现场使用，达到了预期的效果。

【关键词】车削专用夹具设计应用

夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、零件保持正确相对位置的工艺装置。工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。夹具又称卡具：在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工零件时，为使零件能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他的相互位置精度等技术要求，加工前必须将零件装好（定位）、夹牢（夹紧）。

1 加工零件与加工技术分析

最近接到一批外加工零件（铝件），需要在有限的时间里完成（如图l所示）。这批零件虽然简单，但图中m38x1.5螺纹不好加工。

按过去的加工方式，用螺纹铣刀加工虽然也能做到，但是加工质量不好保证，同时加工也麻烦。

2 零件加工设想

能否设计出一种夹具，专门用于加工图中m38x1.5螺纹，在使零件的加工过程在保证质量的前提下，变得简单又快捷。

3 专用夹具的设计

专用夹具制造批量极少，一般不经过试制阶段，它的设计全过程，分为两个阶段：第一阶段是从调查研究到图纸设计的阶段，第二阶段是经过制造，调整到修改完善原设计图纸的阶段。

对夹具进行设计需要做到以下几个方面：

（1）熟悉零件图纸，了解其形状，尺寸，精度，技术要求；（2）熟悉工艺，了解各工序之间的相互关系，本工序前有关表面粗糙度及位置尺寸，本工序的工艺要求；

（3）了解所用设备的特性，精度，有关尺寸及其与夹具连接处的形式；

（4）了解所用刀具的有关尺寸及其与夹具配合的要求；

（5）了解加工特性。

4 数控车床专用夹具的制造与实际应用

4.1 专用夹具的设计

在生产实践中，灵活应用夹具的定位原理和夹紧原理解决生产中的难题，使加工的零件完全达到工艺要求，保证了产品质量，且大大提高了工作效率，减少了辅助时间。构思设计制作了这套应用于

数控车床设备，用三爪卡盘定位，六角螺栓夹紧的专用夹具（如图2）。可满足零件定位，夹紧的要求。

4.2 专用夹具的结构组成和定位原理

结构组成：专用夹具的夹具体、内六角螺栓。

定位原理：先把零件放于夹具内腔并贴紧，通过内六角螺栓把零件压紧。这种装夹方式使夹紧着力点靠近切削力点，增加工件的刚性，有效地减少了工件在加工过程中切削力影响而产生变形。

上述所具备的压紧元件和定位方式可以满足定位需求，使装夹工作变得很轻松，可靠。

4.3 专用夹具的制造

根据夹具的设计尺寸，选用合适的材料（45号钢），在加工中心机床上加工完成（数控铣床也可以）。

4.4 专用夹具的安装

把φ64圆柱（夹具后端）夹于三爪卡盘中，用百份表调整零件的公差范围内并夹紧。

4.5 专用夹具的应用

安装完夹具后，就可以安装零件。如图5所示，把放置于夹具的内腔并贴紧，通过内六角螺栓夹紧，注意夹紧力度，防止夹伤。

5 结语

生产中常常会碰到一些批量的，要求不一的零件。由于零件的形状使装夹定位比较困难。灵活地运用一些小型夹、辅具，只要设计得合理，运用得巧妙，既能满足加工零件的质量和技术要求，又能

降低生产成本，提高工作效率，减少废品的发生。此类方式可广泛地运用于车、钳、铣、磨等工序，都能取得满意的效果。

参考文献：

[1]《机床夹具设计》.华中理工大学.机械工业出版社，1993.

[2]《金属切削原理》.华中理工大学.机械工业出版社，1993.