浅谈数控铣加工的装夹方式

摘要：简要探讨了数控铣加工时常见的虎钳、卡盘和压板等装夹方式及特性，并提出了使用
工艺补块和组合加工等工艺设计的装夹方式，举例阐述了其在数控加工工艺设计时的重要
性性。

 

　　关键词：数控铣、装夹方式、工艺补块、组合加工

 

　　引言

 

　　随着数控机床的广泛普及，现代数控加工对加工精度和加工效率都提出了越来越高的
要求，而数控加工时工件的装夹方式不但影响产品的尺寸和形位精度以及加工效率，同时
决定了工序中的零件几何形状，对产品质量、生产效益都有很大的影响。选择合适的装夹方
式，既可以保证加工质量稳定性，又能提高加工效率，缩短生产周期，所以装夹方式是我
们数控加工时优先考虑的工艺问题。

 

　　

1. 数控铣加工对工件装夹的要求 

　　工件的装夹方式是制定数控加工方案首要考虑的问题，在确定装夹方案时应根据已选
定的加工表面和定位基准确定工件的定位装夹方式，一般考虑以下几点：

 

　　

1.1.夹紧装置不得影响刀具的进给，工件的加工部位要敞开。 

　　

1.2.必须保证最小的夹紧变形，保证零件的精度。在机械加工中，如果切削力大，需要

的夹紧力也大，要防止工件夹压变形而影响加工精度。应使夹紧力作用点通过或靠近支承点，
避免把夹紧力作用在工件的中空区域。

 

　　

1.3.对小型零件且单个工序时间不长的零件的加工，应尽可能考虑成组下料或工作台上

一次同时装夹几件、几十件进行加工，可有效缩短单件的装夹辅助时间，提高效率。

 

　　

1.4.要求夹具装卸工件方便。装夹工件的辅助时间对加工效率影响较大，所以要求配套

夹具装卸工件时间短而且定位可靠。批量较大时应尽可能使用气动、液压和电动等自动夹紧
装置实现快速夹紧。

 

　　

2.常用的几种装夹方式 

　　

2.1.虎钳装夹 

　　这种装夹方式是数控铣中最简单、最方便、最经济的装夹方式之一。夹持深度最低要求铝
件一般为

1.5～2mm，钢件一般为 2.5～3mm。若夹持深度太小，本道工序零件加工时，零件

会因为夹持力不够而在加工过程中产生零件移动，轻者零件报废，重者发生安全事故。对于
易变形的零件，粗加工时夹紧力可适当大些；精加工前为防止零件装夹变形，需要调整虎
钳夹持力量。为了使定位基准和设计基准、工艺基准重合，达到快速装夹定位的目的，可安
装软钳口，加工前一般将软钳口粗铣、精铣一刀，以保证加工过的钳口夹持部分对机床的一
个轴的平行度和对机床另外两个轴的垂直度。

 

　　虎钳装夹具有快捷性的优点，但夹持范围局限于虎钳的开口大小。由于虎钳成本低，通
用性强，故使用广泛，尤其是在小批量多品种的生产模式中较为常见。

 

　　

2.2.三爪定心卡盘装夹 

　　三爪定心卡盘装夹也是比较常见的装夹方式，这种装夹方式一般出现在零件的毛坯是
棒料，卡盘夹持棒料底部，加工上部。采用卡盘直接装夹时要求装夹深度至少超过硬爪一个
缺口（约

5-8mm），最好是两个（约 10-15mm），需要控制夹持深度、夹紧力等与操作安

全性和变形大小等一系列因素。为保证零件的加工精度，可采用软爪装夹，同时能起到避免
夹伤零件的作用。

 

　　卡盘装夹同样具有快捷性的优点，特别是精度要求不是太高时，只需要首件找正工件
原点，接下来零件的加工只需按照上次找正的原点既可以直接加工，减少了辅助对刀的时
间。其使用范围不受批量大小的限制，但由于卡盘的开口大小局限决定了其夹持范围不大。