多工位數(shù)控加工專用夾具設(shè)計

1、多工位數(shù)控加工專用夾具設(shè)計 【摘 要】針對傳統(tǒng)數(shù)控加工機床單個工位加工效率低的不足，設(shè)計開發(fā)了多工位數(shù)控機床專用夾具。以方形鋁塊為加工對象，介紹了夾具的布局及工件加工流程和多工位專用夾具方案設(shè)計及工作原理兩方面內(nèi)容。 【關(guān)鍵詞】多工位；專用夾具；夾具布局 0 前言 數(shù)控加工技術(shù)作為一種先進制造技術(shù)，在當前零件加工中占有十分重要的位置1。多工位數(shù)控加工將多個加工工位布置在一臺數(shù)控機床上，通過對數(shù)控機床及機械手的聯(lián)動控制，實現(xiàn)加工零件自動裝夾，從而實現(xiàn)連續(xù)加工，使加工過程緊湊，提高加工效率，保證加工精度，降低人工成本。 在數(shù)控加工中，數(shù)控夾具的設(shè)計和裝配是生產(chǎn)加工的重要組成部分2，數(shù)控夾具設(shè)計的優(yōu)

2、劣將直接影響零件的質(zhì)量和加工的效率，夾具的設(shè)計必須保證工件安裝簡單，定位精確，夾緊力可靠。因此，如何o計優(yōu)質(zhì)可靠的夾具及合理安裝布置夾具是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個重要研究課題3。本文以實現(xiàn)方形鋁塊表面多工位連續(xù)加工為樣本，設(shè)計開發(fā)數(shù)控專用夾具，對夾具在工作臺上的合理布局和夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程兩方面進行探究。 1 工作臺布局及加工流程 多工位數(shù)控加工專用夾具布置如圖1所示，五工位均布，結(jié)構(gòu)相同，布局緊湊，分別進行平面銑削、型腔銑削、曲面加工、校標加工和鉆孔加工等五個工位加工。其加工流程為：首先通過控制系統(tǒng)操縱機械手夾持待加工件，由裝在機械手的感應(yīng)器讀取夾持鄰面的尺寸，然后根據(jù)尺寸數(shù)據(jù)調(diào)整機械手將待加工件

3、準確放到待加工工位，同時執(zhí)行工位平面加工，當工位加工完成，機床傳輸加工完成信號給機械手，機械手將工位零件夾到待加工位，并將待加工位零件放入加工工位，按此順序執(zhí)行后面加工操作直至五個面全部加工完成，最后由機械手將成品件放到指定區(qū)域。待所有工位都加工完成，工作臺重新移到工位，進入下一個循環(huán)。 2 夾具方案設(shè)計及工作原理 多工位數(shù)控加工專用夾具設(shè)計如圖2所示，主要由定位裝置和氣動夾緊裝置兩部分組成4。 2.1 定位裝置 定位裝置主要由底板和三個定位塊組成，其中的兩個定位塊安裝在垂直相排布的同一平面上，從而限制了零件的部分自由度。為了減少設(shè)計步驟，簡化加工工藝，縮短加工時間及節(jié)約加工成本，設(shè)計的三個定

4、位塊在尺寸和外形上保持一致性，采用一次性線切割完成。為了保證及時清理切屑，保證連續(xù)定位精度，設(shè)計過程中充分考慮排屑空間。 2.2 氣動夾緊裝置 氣動夾緊裝置主要由氣缸組件、中間連接塊和楔形塊組成。氣缸組件的氣缸桿鉸接中間連接桿，中間連接桿上設(shè)有斜導(dǎo)向面，斜導(dǎo)向面正對著楔形塊的楔形面，且落在楔形塊的來回伸縮軌跡上。為了滿足不同尺寸規(guī)格的方形鋁塊加工需求，在中間連接塊上設(shè)計了可調(diào)壓緊裝置，其裝置主要由螺桿和螺母組成，螺母固定在中間連接塊上，螺桿的一側(cè)端面旋入螺母后貫穿中間連接桿。 2.3 夾具工作原理 氣缸組件的氣缸桿通過帶動整個中間連接件向工件夾緊方向移動，在楔形塊和可調(diào)壓緊裝置的共同作用下，將方形鋁塊固定在工作臺上，使整個工件夾緊定位，實現(xiàn)氣缸桿單方向運動控制兩個垂直方向的夾緊力。 3 結(jié)論 本文從多工位數(shù)控加工專用夾具的布局和設(shè)計出發(fā)，重點介紹了多工位數(shù)控加工的流程、夾具設(shè)計的特點及夾具工作原理。夾具設(shè)計過程遵循一致性原則，具有較好的通用性，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，裝夾方便，布局合理，定位準確。 【參考文獻】 1盛伯浩.我國數(shù)控機床現(xiàn)況與技術(shù)發(fā)展策略j.制造技術(shù)與機床，2006（2）：17-21. 2黃劍波.數(shù)控機床夾具的發(fā)展j.電子機械工程，2011，27（5）：33-36. 3張國政，韓江.多工序加工系統(tǒng)的數(shù)控夾具設(shè)計應(yīng)用研究j.機械設(shè)計，2012，29（11）