数控铣床工装夹具的设计及其应用

　　【摘要】

 本文依据数控铣床的加工特征,给出了数控铣床工装夹具的具体设计方法,并且

给出了数控铣床工装夹具的实际应用

,有利于充分发挥数控铣床的加工潜力。 

　　【关键词】

 数控铣床 工装夹具 设计 应用 

　　一般情况下

,在机械加工过程中会使用到机床夹具,对于传统的机床夹具来说,其设计过

程不仅具有详尽的资料而且具有成熟的经验作为人们的参考和借鉴。随着我们国家数控铣床
的不断发展与应用

,传统意义上的机械加工向着高效率、高适应性以及高精度的方向发展。然

而

,在实际应用中,有关于数控铣床工装夹具的设计内容非常少,本文依据数控铣床的加工特

征

,探讨数控铣床工装夹具的设计方法,有利于充分发挥数控铣床的加工潜力。 

　　

1 数控铣床工装夹具的设计 

　　数控铣床主要是以压缩空气作为自身的动力

,实现松开与夹紧刀具操作,方便于进行手动

换刀

,通常我们利用加工中心实现数控铣床的自动换刀过程。在加工过程中,通过换刀能够实

现逐次加工各种表面的功能

,但是,在每一次进行换刀的时候都需要耗费许多时间,尤其是在

自动换刀的过程中

,会发生一些故障。因此,我们在符合加工要求之下,尽量减少换刀的次数,进

而节省有用时间

,提高数控铣床的可靠性。下面我们通过比较合理的数控铣床工装夹具设计

方法

,科学地调整施工工艺,最大程度地降低换刀的次数。 

　　如下图所示的工件

,需要在立式的加工中心之上实现扩、铰 a 孔与 b 孔,原来的工装夹具

的设计方法是每一次只装夹

1 个工件,该方法的加工工艺如下:换 a 孔扩孔刀、扩孔换 b 孔扩

孔刀、扩孔换

a 孔铰刀、铰孔换 b 孔铰刀、铰 b 孔。从上面的加工工艺上看,每次对 1 个工件进

行加工

,就需要更换 4 次刀。 

　　我们现在依据工件所具有的外形的尺寸以及机床的行程

,对工装夹具进行设计,将其设计

成为每一次能够装夹有

8 个工件, 

　　通过上面的加工工艺我们可以看到

,对 8 个工件进行加工时只需要换 4 次刀,这极大地节

省了辅助时间。

 

　　

2 数控铣床工装夹具的实际应用 

　　以下主要将该工装夹具使用于卧式的加工中心进行加工。

 

　　

2.1 加工的具体要求 

　　在本次加工的过程中

,其基本工序需要具有铣面 A、铣面 B、扩、同轴孔 1 以及同轴孔 2,然

而

,由于同轴孔 1 与同轴孔 2 所具有的中部孔径都比较小,因此,在实际的加工过程中,需要从

两端实行加工。

 

　　

2.2 工装夹具的基本功能 

　　工件面

C 或者面 D,孔作为加工时用于定位的基准,具有重要的作用,对于工装夹具来说,

通常使用一圆柱销和一菱形销进行工件的定位操作。经过比较巧妙地设计

,能够使得一套工

装夹具在一个相同的工序里面实现工件加工操作

,并且一次可以安装 6 个工件。 

　　

2.3 利用工装夹具进行加工的过程 

　　在安装好工件以后

,确保面 C 和工装夹具的定位面相接触,在该加工过程中,工件所具有

的面

A 处于工装夹具的边缘,其加工的基本过程如下:铣削处于工装夹具

Ⅰ-Ⅰ 边的各个工件的

面

A 逐次扩、镗各个工件所具有的同轴孔 1 以及同轴孔 2,在此过程中,对于同轴孔来说,其中

部小孔所具有的长度尺寸需要加工过半。

 

　　加工的工作台进行

180°回转,此时工装夹具的

Ⅰ-Ⅰ 边和Ⅱ-Ⅱ 边进行对调,使得Ⅱ-Ⅱ 边处于加

工区

,回转以后的工件端面以及同轴孔 1、2 的方向与位置同回转之前完全一样。 

　　然后对位于工装夹具

Ⅱ-Ⅱ 边的各个工件所具有的面 A 以及同轴孔 1、2 进行加工,此时,同