前 言

与传统普通的机械加工相比， 数控加工中的工艺规程与夹具设计具有很多独特之处，与传统加工机械工艺相比， 数控加工工艺的优势是非常明显的， 不仅具有加工精度高、劳动强度低、产品质量稳定、自动化程度高等特点， 还可以完成很多普通机械加工工艺所无法完成的复杂曲面的零件加工。需要引起我们的足够重视。对此，今天向大家分享一篇关于对数控加加工夹具设计的相关问题进行研究和分析的文章。希望对提高在提高数控加工效率，改进产品加工质量方面能够有所帮助。

数控加工编程流程图

一、夹具的确定和使用

为了提高工作效率， 减少辅助操作时间， 在数控加工中对于夹具的选择要多加注意。通常来说， 数控机床的夹具比较简单， 确保加工过程中夹具加紧和可转刀具的准确定位即可， 与此同时， 选用的夹具要能够与机床坐标系的尺寸和零部件相互匹配。在数控加工中， 多数情况下选择通用元件拼装的组合夹具， 因为这类夹具的标准件具有反复使用的优点， 而且能够有效减少装备时间， 实现较好的经济效益。

数控机床夹具

二、数控夹具设计中需要注意的问题

在对普通夹具进行设计时， 通常要实现定位、夹紧、导向、对刀等夹具功能， 而数控夹具在对定位、夹紧等功能进行设计时， 需要在遵循普通夹具设计的原则要求的基础上， 依靠工件坐标系来确定工件和刀具的位置。

三、在机床中夹具的准确定位

在数控机床的加工过程中， 对夹具进行准确定位是至关重要的。因此， 在进行数控编程时， 应当以工件坐标系原点为基准， 把工件定位、夹紧在夹具上， 然后将夹具准确安装在机床上， 这时工件坐标系的原点在机床坐标系中便有一个确定的位置， 该位置与机床坐标系的原点存在x、y、z 三个方向的偏置值， 该值可通过G54—G59 指令设定， 即所谓的“对刀”。在“对刀” 完成后， 便确定了工件坐标系与机床坐标系之间的有效联系， 可以确保数控加工程序的正确运行。

数控车床二单元零点定位

四、夹具设计的刚性需求

在对夹具进行设计时， 应当尽量考虑高刚性， 因为数控加工方案的确定， 多会采取工序集中原则， 有时精加工与粗加工会使用同一套夹具， 如果在夹具设计时不能保证高刚性， 则有可能无法满足数控加工的需要。

五、装夹工件件数

在夹具设计过程中， 在对装夹工件的件数进行确定时， 应当尽量装夹多件工件， 这是因为装夹多件工件时， 可以有效降低停机的频率， 减少换刀的时间和次数， 这对提高数控加工的效率显然是非常有帮助的。

多工位虎钳

六、更换问题

在设计尺寸不同、加工结构相似或相同的系列产品零件夹具时， 为了提高夹具利用效率， 降低生产成本，实现更高的经济效益， 通常在夹具设计过程中要考虑到其通用性的问题， 即将其设计成为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。

更换定位件夹具示意图

如上图图所示。为了确保夹具的定位精度， 定位件外圆与夹具体孔之间的配合不能有间隙。但是， 两者之间的过盈量又不能有过大， 否则会对零件的更换造成一定的困难和障碍， 因此在设计时要进行较紧的过渡配合。此外， 为了促进定位件拆卸的方便， 可以在定位件中心设计一螺孔， 然后将一大小合适的螺杆拧入， 这样定位件在你拆卸式就可以很容易地被顶出。

七、夹具设计需要注意的其他问题

在夹具设计过程中， 相关人员还需要避免机床与夹具之间的的空间干涉， 确保夹具的每个定位面相对于机床的坐标原点应有精确的坐标尺寸， 尽量保证较高的刚度和较少的元件数。

结 语

综上所述， 针对数控加工工艺规程与夹具设计的相关问题， 数控加工企业要想确保加工的效率和质量， 就需要根据企业生产经营的实际， 科学确定数控加工方案， 合理确定机床参数、切削用量以及加工路线等指标， 做好夹具的设计工作， 遵守数控加工的相关工艺流程， 这样才能充分发挥数控加工的优势和特点， 帮助企业实现更高的经济效益。

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