第一篇：淺析數(shù)控銑床工裝夾具設計及其改進

淺析數(shù)控銑床工裝夾具設計及其改進

[摘 要]數(shù)控銑床是一種加工性能較強的數(shù)控機床，工裝夾具是數(shù)控銑床的重要組成部分，本文闡述了數(shù)控銑床工裝夾具設計的具體要求，并提出了多個工件一次裝夾、多件裝夾工裝夾具設計的改進措施，為完善數(shù)據(jù)銑床工裝夾具設計提供自身的一點建議。

[關鍵詞]數(shù)控銑床；工裝夾具；設計；改進措施

中圖分類號：T G751 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）25-0006-01

引言

隨著科學技術的不斷發(fā)展，數(shù)控加工相關技術逐漸成熟，對數(shù)控機床的性能指標也提出了更高的要求。數(shù)控銑床作為一種自動化加工型的數(shù)控機床，主要用于加工各類復雜的零件設備。其生產(chǎn)效率、生產(chǎn)自動化程度高，生產(chǎn)周期短，因此被廣泛應用于各種工業(yè)生產(chǎn)領域。工裝夾具是運行數(shù)控銑床時，用于加緊固定加工物品，確保其定位效果。高效合理的工裝夾具設計方案，能更大限度確保數(shù)控銑床自身性能的發(fā)揮，因此有效設計工裝夾具是保證數(shù)控銑床順利運行的重要環(huán)節(jié)之一。然而，由于在設計工裝夾具過程中，往往會受到各種外界因素的影響，加上設計過程中自身存在的操作問題，都會導致工裝夾具設計結果達不到相應標準。傳統(tǒng)的工裝夾具設計方法已逐漸被淘汰，當前只有結合實際加工需求以及數(shù)控銑床的性能要求，有針對性改進工裝夾具設計，才能真正設計出符合需求的工裝夾具，更好地滿足數(shù)控機床技術革新的需要。

一、數(shù)控銑床工裝夾具設計的具體要求

設計數(shù)控銑床工裝夾具前，需要對數(shù)控銑床的精準度、運行效率、生產(chǎn)周期等方面，進行綜合性的分析考慮，要根據(jù)實際具體需求進行設計，確保工裝夾具的質量與有效性。傳統(tǒng)工裝夾具設計的定位效果與夾緊作用較差，難以滿足數(shù)控銑床的運行需求，正逐漸被市場淘汰。隨著數(shù)控加工技術的不斷發(fā)展，對工裝夾具的設計也提出了更高的要求。因此我們設計數(shù)控銑床工裝夾具時，需要綜合考慮數(shù)控機床各項運行參數(shù)，同時還需遵循工裝夾具的設計原則與要求進行設計。

1.夾具開敞程度

隨著數(shù)控銑床應用領域的擴大，其加工的產(chǎn)品類型也隨之增多，其中不乏一些規(guī)模較大的工業(yè)產(chǎn)品。相應的，數(shù)控銑床工裝夾具的開敞程度也需要隨之擴大。傳統(tǒng)設計的加劇開敞程度小，對物品的固定程度與夾緊狀態(tài)較差，難以滿足數(shù)控銑床的運行需求。在注重加劇開敞程度設計時還需要確保夾具與加工的部件截面保持足夠的寬度，在最大限度開敞的同時不影響加工，避免加工損壞現(xiàn)象。同時，夾具在機械操作過程中，盡量減少與部件接觸的面積范圍，以免與內部刀具或其他部件發(fā)生碰撞，干擾機械運行。

2.零件安裝方位及準確度

數(shù)控銑床內部安裝零件較多，包括工裝夾具的安裝，安裝的方位與方法的不同，都會直接影響著數(shù)控銑床的正常運行。因此，我們設計工裝夾具時，需要仔細確認正確的安裝方式，避免因安裝失誤而產(chǎn)生嚴重后果。工裝夾具可操作性強，應用位置較多，屬于靈活性的零件設備。因此在安裝過程中需要采取定向安裝的方式，安裝方位與數(shù)控銑床水平坐標方位一致。如此一來，便能有效確保夾具方向與銑床坐標方向自由換轉，操作更加便利。另外，夾具定向鍵（見圖1）位置的誤差，與T形槽配合間隙，都會導致定位表面相對于走刀方向位置不準確。因此需要提高定位元件與安裝元件的位置精度，可使定向鍵一面與T形槽接觸，或找正安裝夾具直接找正定位面。零件安裝是設計工裝夾具的重要步驟，需要操作人員引起重視。

3.夾具剛性、穩(wěn)定性、精準性

在設計工裝夾具時，需要考慮其穩(wěn)定性、剛性以及精準性的問題。夾具需要有良好的??性、穩(wěn)定性，確保精準程度高，才能更好確保固定夾緊點位置，避免在加工過程中更換夾具。事實上，在數(shù)控銑床運行工程中，因夾具剛性或穩(wěn)定性、精準性問題，而更換夾緊點或夾具，都會對機械運行的效率造成影響，降低夾具定位精度。因此，在設計工裝夾具時需要加強對夾具剛性、穩(wěn)定性與精度的重視，重點設計夾緊點的更換方式，避免因夾緊點或夾具問題而更換夾具的現(xiàn)象發(fā)生，確保工件或夾具定位精度。

二、數(shù)控銑床工裝夾具設計的改進措施

1.多個工件一次裝夾設計改進

在設計數(shù)控銑床工裝夾具時，通常將壓縮空氣當作動力源。這樣可以讓操作人員進行手工換刀，加裝自動控制裝置可以實現(xiàn)自動換刀，但消耗時間較多且自動換刀裝置容易出現(xiàn)故障。因此，在改進夾具設計過程中，可以采取多個工件一次裝夾設計，這樣可以有效改進換刀次數(shù)，同時減少加工的時間，優(yōu)化機械加工性能，提高數(shù)控銑床的運行效率。首先，需要仔細分析工件工藝與工序，綜合數(shù)控機床運行的各項參數(shù)，然而根據(jù)數(shù)控銑床的具體運行需求，以及加工工件的具體規(guī)模進行設計。如圖2所示，例如可設計夾具設計每次裝夾8個工件，對其進行a、b兩孔擴鉸作業(yè)，a、b兩孔擴孔刀依次擴孔。作業(yè)完成后，再互換a、b兩孔進行二次鉸孔。從換刀次數(shù)來看，8個工件換刀次數(shù)為4次。因此一次裝夾多個工件的方式，不僅可以減少換刀操作步驟，還能有效縮短加工時間，提高數(shù)控銑床加工效率。

2.多件裝夾工裝夾具設計改進

在進行多件裝夾工裝夾具設計時，需要注意合理設置工件。具體而言，應綜合考慮數(shù)控銑床加工需求，根據(jù)實際加工工件的規(guī)模尺寸、數(shù)量，以及機床工作臺的尺寸等等各項參數(shù)，相對應布置確定每次裝夾的工件的數(shù)量。同時，注意各工件之間要確保相應的寬度，如圖3所示。各工件之間確保一定距離，避免多工件發(fā)生碰撞，同時也便于后面的工件卸除。同時，確保夾具有足夠的敞開程度，以保證多工序的同時加工程序。在多件裝夾的工裝夾具設計改進中，還需要確保定位元件之間的距離。另外，要確保每一組定位元件之間距離的精準度，以保證在機械運行過程中各工件都能在精準的定位位置上。

三、結語

高效合理的工裝夾具，能更有效發(fā)揮數(shù)控銑床的運行性能。設計工裝夾具過程中，需要注意夾具的開敞程度、安裝方位、夾具的剛性穩(wěn)定性等等，根據(jù)具體的要求不斷予以改進和完善。此外，操作人員還需要從實際細節(jié)入手，不斷深入研究，設計出更合理便捷、實用、靈活的工裝夾具，從而降低人工勞動強度和生產(chǎn)安全，提高數(shù)控銑床的加工效率。

參考文獻：

[1]蔣信芳.數(shù)控銑床工裝夾具設計內容與改進分析[J].科技視界，2014（33）：247-247.[2]劉才志.淺析數(shù)控銑床工裝夾具設計內容的優(yōu)化[J].生物技術世界，2013（7）：195-196.作者簡介：湯雄?椋?1971.12，男，湖南株洲人，大專，助理工程師，主要從事模夾具的設計與制造。

第二篇：銑床夾具設計說明書

《機械制造工藝與機床夾具》課程設計——

銑床夾具設計說明書

專 業(yè): 數(shù) 控 技 術 班 級: 指導教師: 姓 名: 學 號:

2011年6月21日

銑床夾具設計說明書

概述：在現(xiàn)代制造技術迅猛發(fā)展的今天，機床夾具無論在傳統(tǒng)機床上還是在數(shù)控機床、加工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。通過機床夾具設計，不僅可以培養(yǎng)綜合運用已學知識的能力而且可以得到工程設計的初步訓練。

一、課程設計的要求：

1.運用已學過的機床夾具設計及有關課程的理論知識以及生產(chǎn)實習中所獲得的實際只是，根據(jù)被加工零件的要求，設計既經(jīng)濟合理又能保證加工質量的夾具。

2.培養(yǎng)結構設計能力，掌握結構設計的方法和步驟

3.學會使用各種手冊、圖冊、設計表格，規(guī)范等各種標準技術資料，能夠做到熟練運用機械制造技術課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準的選擇、定位、夾緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質量。

4.進一步培養(yǎng)機械制圖、分析計算、結構設計、編寫技術文件等基本技能。

二、設計題目：

《機械制造工藝與機床夾具》課本P381題5-4

三、被加工零件的結構特點及制定工序的加工要求

1.結構特點

被加工零件為軸套類零件；零件圖如課本P381題圖5-4所示；零件的主要加工面為Φ20、Φ

6、Φ10的孔，Φ30外圓面及端面，銑28H11槽，其他各面均以加工好，僅需加工28H11槽，所以該零件結構定義為簡單，夾具設計選用經(jīng)濟實用型方案。

2.研究工藝過程，分析該工序所加工的部位，加工要求，定位夾緊部分和前后工序的關系等。

該夾具所對應加工內容為銑28H11槽。在此之前，其他各面皆已加工完畢。故可以利用已加工的表面進行定位。

四、設計方案的討論

1．初定夾具結構方案: 1）工件定位方案及定位裝置

定位方案及裝置：三面一銷定位，利用V形塊限制4個自由度，Φ6孔內放菱形銷限制1個自由度，再利用底面限制一個自由度，完全定位。

2）工件夾緊方案及夾緊裝置 夾緊方案及裝置：因為在銑床上進行加工，加工力較大，要求夾緊裝置具有足夠的強度，因此，需在工件與定位V形塊相對應的另一側進行夾緊以防工件松動，夾緊裝置為直接安裝在夾具體上的六角頭壓緊螺栓與一滑塊聯(lián)結滑塊上安裝一夾緊V形塊。

3）其他裝置及原件的結構形式

該工序加工機床為銑床，除需要將夾具體固定在工作臺上以外還需要對刀裝置。工序中采用銑刀銑槽，所以對刀塊選擇直角對刀塊對銑刀進行對刀。

4）夾具體的結構形式及夾具與機床的連接方式

夾具體為鑄造件，主要工作面為與機床工作臺垂直的平面，該面主要用來固定定位銷、V形塊及六角頭壓緊螺釘；底平面用來與銑床工作臺進行連接。銑床工作臺相對于操作者來說為左右方向水平放置，走刀方向與工作臺方向一致，因此，兩定位鍵為左右布置，距離盡量加大，兩個座耳因為要承受較大的力所以也要左右布置。

2.審查方案與改進設計

夾具設計要求除能完成既定的定位夾緊任務以外還要考慮到操作者的操作方便與否，因此夾具也要求人性化設計。

1）考慮到多數(shù)操作者都習慣右手用力，因此，將定位V形塊安裝在工件左側，六角頭壓緊螺釘與滑塊及夾緊V形塊則安裝在工件右側方便操作者直接夾緊。2）而為了能夠承受較大力矩，六角頭壓緊螺釘?shù)奈恢脩M量靠近工件上方尺寸較大的位置，這就要求夾具體的垂直高度不能太大也不能太小。

3）根據(jù)加工要求，對刀塊放置在加工面左側或右側稍低于加工面的位置最為理想。但考慮到夾具體的高度及安裝問題，對刀塊只能安裝在夾具體地板上工件一側的部位，對好刀之后再將刀具上移到與被加工面等高的位置進行銑削加工。

五、設計小結

通過此次的學習不僅使我對課本內容有了更深入的認識，而且激發(fā)了我思考問題的潛力、培養(yǎng)了我分析問題的能力。對靈活運用工具手冊解決問題的能力有了明顯地提高。

此次課程設計讓我能夠更加直觀地認識工藝設計的流程。以往我在課本上學到的只是理論，并沒有感性的認識。將所學到的書本知識運用到設計環(huán)節(jié)中是我通過本次實踐學習獲得的最大收獲。通過此次設計我基本掌握了一個中等復雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟。

由于自己的能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正。

主要參考資料:

1、《機床夾具設計手冊》 遼寧科學技術出版社 徐鴻本

2、《機械設計課程設計》 浙江大學出版社

3、《機床夾具設計》 哈爾濱工業(yè)大學出版社 王啟平

4、《機械制造工藝設計簡明手冊》哈爾濱工業(yè)大學 李益民

第三篇：工裝夾具[范文]

工裝,即工藝裝備:指制造過程中所用的各種工具的總稱.包括刀具/夾具/模具/量具/檢具/輔具/鉗工工具/工位器具等.工裝為其通用簡稱.工裝分為專用工裝/通用工裝/標準工裝(類似于標準件)

夾具,顧名思義,用以裝夾工件(或引導刀具)的裝置

模具,用以限定生產(chǎn)對象的形狀和尺寸的裝置.刀具,機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料,所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。

輔具,一般指用以連接刀具和機床的工具.鉗工工具,各種鉗工作業(yè)所用的工具總稱

工位器具,用以在工作地或倉庫中存放生產(chǎn)對象或工具的各種裝置.檢具,生產(chǎn)中檢驗所用的器具

治具,制造用器具,這個詞對應fixture,有時與工裝同意,有時也指夾具,一般臺資/韓資/日資等電子企業(yè)多用該詞。

夾具屬于工裝,工裝包含夾具,屬于從屬關系.編輯本段應用

夾具是加工時用來迅速緊固工件，使機床、刀具、工件保持正確相對位置的工藝裝置。也就是說Workholding工裝夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。

夾具又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具。

在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術要求，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。

應用機床夾具，有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質量；有利于提高勞動生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴大機床工藝范圍，實現(xiàn)“一機多用”。

夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置、對

刀引導元件(確定刀具與工件的相對位置或導引刀具方向)、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，有回轉分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。

第四篇：數(shù)控加工夾具簡介 數(shù)控車床、銑床、加工中心夾具

數(shù)控加工夾具簡介 數(shù)控車床、銑床、加工中心夾具

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數(shù)控加工夾具簡介 數(shù)控車床、銑床、加工中心夾具

圖3-37三爪自定心卡盤的構造

現(xiàn)代自動化生產(chǎn)中，數(shù)控機床的應用已愈來愈廣泛。數(shù)控機床夾具必須適應數(shù)控機床的高精度、高效率、多方向同時加工、數(shù)字程序控制及單件小批生產(chǎn)的特點。為此，對數(shù)控

機床夾具提出了一系列新的要求。

(1)推行標準化、系列化和通用化；

(2)發(fā)展組合夾具和拼裝夾具，降低生產(chǎn)成本；

(3)提高精度；

(4)提高夾具的高效自動化水平。

根據(jù)所使用的機床不同，用于數(shù)控機床的通用夾具通常可分為以下幾種：

1．數(shù)控車床夾具

數(shù)控車床夾具主要有三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、花盤等。三爪自定心卡盤如圖3-37所示，可自動定心，裝夾方便，應用較廣，但它夾緊力較小，不便于夾持外形不規(guī)則的工件。

四爪單動卡盤如圖3-38所示，其四個爪都可單獨移動，安裝工件時需找正，夾緊

力大，適用于裝夾毛坯及截面形狀不規(guī)則和不對稱的較重、較大的工件。

通常用花盤裝夾不對稱和形狀復雜的工件，裝夾工件時需反復校正和平衡。

2．數(shù)控銑床夾具

數(shù)控銑床常用夾具是平口鉗，先把平口鉗固定在工作臺上，找正鉗口，再把工件裝夾

在平口鉗上，這種方式裝夾方便，應用廣泛，適于裝夾形狀規(guī)則的小型工件。如圖3-39所示。

圖3-38四爪單動卡盤

1-卡盤體2-卡爪3-絲桿圖3-39平口鉗

1-底座2-固定鉗口3-活動鉗口4-螺桿

3．加工中心夾具

數(shù)控回轉工作臺是各類數(shù)控銑床和加工中心的理想配套附件，有立式工作臺、臥式工

作臺和立臥兩用回轉工作臺等不同類型產(chǎn)品。立臥回轉工作臺在使用過程中可分別以立式和

水平兩種方式安裝于主機工作臺上。工作臺工作時，利用主機的控制系統(tǒng)或專門配套的控制

系統(tǒng)，完成與主機相協(xié)調的各種必須的分度回轉運動。

為了擴大加工范圍，提高生產(chǎn)效率，加工中心除了沿X、Y、Z三個坐標軸的直線進給

運動之外；往往還帶有A、B、C三個回轉坐標軸的圓周進給運動。數(shù)控回轉工作臺作為機床的一個旋轉坐標軸由數(shù)控裝置控制，并且可以與其他坐標聯(lián)動，使主軸上的刀具能加工到工

件除安裝面及頂面以外的周邊?；剞D工作臺除了用來進行各種圓弧加工或與直線坐標進給聯(lián)

動進行曲面加工以外，還可以實現(xiàn)精確的自動分度。因此回轉工作臺已成為加工中心一個不可缺少的部件。

除以上通用夾具外，數(shù)控機床夾具主要采用拼裝夾具、組合夾具、可調夾具和數(shù)控夾具。

第五篇：銑床專用夾具設計說明書

裝夾具設計說明書

題目：銑床專用夾具設計

專 業(yè) ：機械設計與制造及其自動化

班 級 ：二班 姓 名 ：陳文斌 指導老師 ：張克國

時 間 ：2011年11月

目錄

一 工件及加工工序介紹...............................................................................錯誤！未定義書簽。

1工件零件圖..........................................................................................錯誤！未定義書簽。2加工工序..............................................................................................錯誤！未定義書簽。二 設計任務及具體方案...............................................................................錯誤！未定義書簽。

1設計任務..............................................................................................錯誤！未定義書簽。2定位方案..............................................................................................錯誤！未定義書簽。3導向方案..............................................................................................錯誤！未定義書簽。4夾緊方案..............................................................................................錯誤！未定義書簽。5定位切換盤設計..................................................................................錯誤！未定義書簽。6夾具體設計..........................................................................................錯誤！未定義書簽。7夾具總裝配圖......................................................................................錯誤！未定義書簽。三 夾具精度分析...........................................................................................錯誤！未定義書簽。

1誤差分析..............................................................................................錯誤！未定義書簽。2定位誤差計算......................................................................................錯誤！未定義書簽。附錄A

零件CAD圖紙 附錄B UG三維圖

采用帶螺紋短軸，緊件壓桶，緊固螺母配合來沿x方向夾緊工件。

雖然加緊方向不垂直于主要定位基準面，但方便緊固，在保障功能的前提下，能減少勞動時間。5定位切換盤設計

由于需要加工的面是均布在圓周上的三個平面,如果每次都拆卸下來重新安裝定位加緊會浪費很多時間，所以我設計了一個定位切換盤結構。無需拆下工件，打開定位盤的緊固螺母后，即可實現(xiàn)銑削位置的切換，擰緊后就可以繼續(xù)加工，能提高生產(chǎn)效率。6夾具體設計

夾具體須將定位、導向、夾緊裝置連接成一體，并能正確地安裝在機床上。

工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加，因此保證工件加工精度的條件是：

????2D??2A??2Z??2G??K

?即工件的總加工誤差?應不大于工件的加工尺寸公差?K。

為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需要留出一定的精度儲備量

JC,因此將上式改寫為：

????K?JC

或

JC??K????0

JC?0時,夾具能滿足工件的加工要求.JC值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值?K確定是否合理。2定位誤差計算

分析工件位置知，工件的定位基準為中心孔心，孔在長銷軸上的定位為支承定位的形式，定位誤差由定位基準與工序基準不重合造成的，屬于基準不重合誤差，與銷軸直徑無關。

工序尺寸方向與固定接觸點和銷子中心連線方向相同，則其定位誤差為?DW?Dmax?DminTD25???m?12.5?m 222其它類型誤差計算從略。

附錄A

零件CAD圖紙

附錄B

UG三維圖