数控铣床加工中薄板类零件的夹具设计

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新

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2017年第3期

文章编号：2095－6835（2017）03－0119－02

数控铣床加工中薄板类零件的夹具设计

赖关保

（广州市机电技师学院，广东广州510000）

摘要：主要针对数控铣床加工中薄板类零件的夹具设计展开了探讨，对专用夹具作了详细介绍，并通过结合具体的夹具设计案例，对夹具的设计作了深入论述，以期为有关单位的需要提供参考和借鉴。关键词：数控铣床；薄板；夹具；机械加工中图分类号：TG547

文献标识码：A

DOI ：10.15913/ki.kjycx.2017.03.119

在实际的机械加工中，尤其是在大批量生产中，为了提高产品质量、生产效率和降低生产成本，都会进行一些夹具的设计。而在数控铣床加工，因为薄板类零件要有准确的定位，所以，必须要有相应的夹具进行配合，因此，进行夹具的设计尤为重要。基于此，本文就数控铣床加工中薄板类零件的夹具设计进行了探讨，相信对有关单位的需要能有一定的帮助。1专用夹具的介绍

专用夹具是在相对固定的中、大批量生产中使用，它是根据加工工艺要求专门设计的工艺设备，以实现零件的快速准确定位、夹紧、刀具的对刀等，从而保证零件的加工质量，提高生产效率和降低生产成本，减轻操作人员的劳动强度，提升机床工艺性能。

1.1专用夹具的优势

机床夹具之所以能够在生产中得到广泛应用，与在生产中所起的重要作用密不可分。机床夹具的主要作用可以归纳为以下4个方面：①零件定位准确、可靠。利用夹具中定位元件及装置，对零件起到很好的定位作用，使每次的零件装夹时的位置都一样，这样大批量的零件在装夹时定位准确、可靠，保证了零件的加工稳定性。②提高生产率。保证零件的加工精度的前提是零件的找正和对刀，而这部分时间比机床的实际切削时间长很多。通过夹具的使用，利用夹具中的定位元件及装置定位，省去了找正和对刀的时间，只要进行简单的夹紧工作即可。③减少操作的失误率。在零件加工过程中，操作的事项越多，出现错误的概率越大，比如要进行找正、装夹、对刀、输入刀补值、修改长度补偿等等，易误操作，尤其对于操作不是很熟练的工人，如果采用设计好的夹具，只需要完成零件的夹紧工作，则出现错误的概率较低。④对操作工人的技术水平要求降低。在生产过程中，对操作工人的装夹零件工作和零件的找正工作都有一定的技术要求，如果使用设计好的夹具，对操作工人的零件找正要求降低，只需要进行简单的夹紧工作就能保证零件的精度。

1.2夹具的主要组成元件在夹具中作用

定位与元件及装置，对零件进行定位，使其每次装夹的位置一致，避免了重复进行对刀，浪费时间的现象；辅助支撑元件及装置，对零件进行辅助支撑，确保装夹的稳定性；对刀与引导元件及装置，确定刀具与零件之间的位置；夹紧元件及装置，对零件进行装夹；夹具的主体。1.3夹具在设计中应注意的内容

在铣削加工过程中，由于零件的轮廓等原因切削加工不是连续的，在加工的过程中有振动的现象，且铣削时的加工量比

较大，加工的方向也是变化的，铣削力较大，所以，在设计夹具时，重点应注意以下4个方面：①夹具本身的刚度和强度要满足；②压板与零件接触面积要足够；③夹具的夹紧力要足够；④为了避免在零件的加工过程中因振动出现夹紧松脱的现象，夹紧装置应该具有较强的自锁功能。2夹具设计案例

对于薄板类零件的装夹不能使用平口钳这样的通用夹具装夹，使用平口钳装夹时夹持的量很有限，影响装夹的稳定性，因为是薄板，所以，在装夹过程中零件易产生变形，我们只能根据零件的特征和加工要求进行专用夹具的设计，使用专用夹具进行装夹。

2.1零件图纸分析

零件图纸分析如图1

所示。

图1零件图

该零件为批量件，零件外轮廓采用激光切割机已经加工好，还需要完成2个孔和4个螺纹的加工，孔的精度和中心距的精度相对较高，所以，选用数控铣床加工。2.2加工方案

方案一：零件外轮廓已经加工完成，只需要进行孔和螺纹的加工，可以采用平口钳进行装夹，平口钳一侧安装定位装置，底下采用平行垫铁进行支撑，在加工过程中发现，有了定位装置省去了对刀的时间，因为采用的是平行垫铁，所以，还需要采用零件与平行垫铁之间压实操作，浪费一定的时间，薄板类零件夹紧力大小也影响了加工的稳定性，加工效率始终不高。

方案二：改用压板压紧零件进行装夹，避免了使用平行垫铁进行压实的操作，加工的稳定性高，零件下面是完全压实的支撑，采用零件的轮廓进行定位。

两种方案比较：对于方案一，采用平口钳装夹对5mm 板进行装夹，夹紧力大，易产生变形，夹紧力小装夹不可靠，此

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·120·2017年第3期

文章编号：2095－6835（2017）03－0120－02

高压开关柜触头温度监测系统改造技术

李杨华

（广东广州510000）

摘要：高压开关柜是电厂主要的配电设备之一。开关柜发热现象作为开关柜使用中的常见故障之一，严重影响着电网的安全运行。为此，针对某高压开关柜因触头易发热，进而引起停电事故这一现象，提出了对开关柜触头加装测温装置改造的方案，并对其改造前、后的运行情况进行了比较分析。结果表明，采用六点测温装置能很好地解决高电压下触头温度测量困难的问题，且成本较低。

关键词：开关柜；触头；改造方案；六点测温装置

中图分类号：TP274文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2017.03.120

高压开关柜是化工企业变电站中非常重要的一类电气设备，它可以对配电以及电能设备做到合理控制，使该设备能顺利运行，从而确保工程的正常发展。电网系统对电能质量要求提高的同时，相应地对高压开关柜的安全性和可靠性也提出了更高的要求。开关柜发热现象已成为开关柜使用中的常见疑难杂症，它关系着电网的安全运行。因此，找出可靠的手段在线监测触头运行温度，及时发现并排除系统的故障具有重要的现实意义。本文对高压开关柜触头加装测温装置的改造方案进行了实例分析，仅供参考。

1改造前的运行情况

某化工厂自备电厂开关柜的断路器为少油断路器，由于运行年限较长、设备老化、开关柜触头发热、轨道变形，导致触头接触松紧程度不一致，在运行中因电流较大，触头容易发热，极易发生动静触头黏连的严重事故。据统计，2012—2014年共发生因开关触头发热引起的停电事故8次，每次处理事故化工生产都要限产甚至停产，甚至需要整个供电系统停电，还可能引发跳闸事故，一些大型设备（煅烧炉、锅炉、汽轮机、蒸氨塔等）因突然断电，导致设备变形弯曲，中间物料停留在设备里面沉淀腐蚀，这对设备危害极其严重。

2改造方案

2.1技术方案

高压开关设备是电力系统中重要的控制和保护设备，一旦

外，使用平行垫铁进行支撑，要进行压实，操作效率低；方案二在零件定位方面依靠零件轮廓进行定位，定位可靠，支撑采用夹具体下面的平面进行支撑，支撑可靠，零件采用压板进行压紧。

2.3夹具制作步骤

2.3.1安转夹具体

找到厚度和宽度尺寸适合的板材，下料至合适的尺寸，先将与机床压紧的面铣一刀，铣平即可，加工一键槽，并将键装到键槽中，键与机床T形槽对应起来，将板材装到数控铣床工作台上，找正并压紧。

2.3.2加工找正基准和夹具凹槽部分

加工一长直边，便于夹具被拆下来安装找正，加工夹具的凹槽作为夹具的定位基准；零件的直角区域先进行钻孔加工，因为加工凹槽时加工不出直角，都带有圆弧，如果零件直角区域的凹槽有圆弧，则零件不能放入，所以，采用事先加工一个孔来解决这个问题；加工凹槽深度比零件的厚度小2mm，零件高出夹具部分便于零件的压板对零件进行压紧操作。

2.3.3加工夹具上的孔和螺纹

夹具上面压板的螺纹根据尺寸加工出来，压板压紧零件的主要依据；对零件上面孔的位置加工出一些比零件上孔稍大的孔，避免在零件加工过程中出现干涉等情况。

针对该零件设计出的最终夹具如图2所示，这个夹具每次加工一个零件，比方案一效率提升了很多（与一次装夹一个零件进行比较）。此外，还可以对夹具体进行扩大，加工2个凹槽，这样生产效率又能提高。

该夹具以零件凹轮廓为定位基准，定位可靠，每次装夹位

置一致，无需重复进行对刀找正等操作；利用凹槽的底平面作为支撑，安全可靠；对刀根据加工的凹槽进行对刀，凹槽与零件尺寸一致，保证了对刀的准确性；用2块压板对零件进行压

紧，压板对零件的压紧面积足够，夹紧力得到保证。

图2夹具示意图

3结束语

综上所述，在实际的数控铣床加工，为了提高生产效率，确保零件的加工质量，进行夹具的设计尤为重要。因此，我们必须要掌握专用夹具的类型属性，并以此为基础，制订科学、合理的设计方案，以设计出适合的夹具，从而推动零件加工工作的发展。

参考文献

［1］廖志斌.薄板零件的专用夹具设计［J］.科技创新导报，2014（16）.

［2］甘志坚.加工薄板轮型零件的夹具设计［J］.中国机械，2016（03）.

［3］任春香.数控车床加工滚轮零件夹具设计［J］.电子设计技术，2014（01）.

〔编辑：张思楠〕