数控夹具设计在多工序加工系统的应用

谢小聪

摘 要：在数控车床硬质合金夹具的应用中，常常会存在一定的磨损，其原因多种多样。可能是夹具自身的质量，也可能是利用率以及使用频率较高，工作人员对其的疏忽保护等。想要提高夹具的运用效率，提高整个结构的重要性，需要对其中的原因进行分析，同时对夹具的质量进行一定的规划。文章针对夹具的设计及其提高的措施进行分析，实现最终的机械高效应用。

关键词：数控车床;夹具设计;加工系统

1    夹具设计

夹具是零部件中重要的一项设计，在对夹具装夹工具进行设计时，需要满足适当的条件，才可以让夹具发挥其作用。如，工件需要在夹具中具有准确的定位，夹具安装时也需要有准确的定位，同时夹具也要有准确的定位。在这些条件满足后，才可以根据夹具设计原理对其进行加工安装检测。在工件加工中，需要有严格的要求，在航空部件中，严密性更是重要的。为了保证夹具设计可以更好地实施，在对夹具进行加工的各个环节也需要具有一定的技术要求。在对夹具进行设计时，需要有完整的定位，工件相对于机床的定位是通过夹具来间接保证的。在完成夹具设计时，在工件定位后需要利用一定的夹紧力把工件固定，如果因为惯性力让工件的位置发生变化，会影响最后成品的效果，所以从夹具设计开始就需要保证严密性。

2    多工序的加工系统中数控夹具设计应用问题

2.1  设计应用问题之装夹工件件数

在夹具设计的过程中，应尽量装夹多件工件，这是由于装夹多件工件可以减少换刀的次数和时间，可有效降低停机频率，提升数控加工的效率。

2.2  设计应用问题之在机床中夹具的准确定位

在数控机床的加工过程中，需要对夹具设计进行准确的定位，在进行数控编码时，需要保证夹具的工作效率，对夹具的作用进行明确的定位。在建设机床时，对其坐标等进行严格的控制，在X，Y，Z 3个方向的坐标中，需要明确一个位置，这个值通过一定的计算与设定，符合夹具设计。在完成“对刀”之后，就确保数控加工程序的正确运行，以便促进机床的正常运行，利用在确定坐标后，完成夹具设计与定位之间更好的联系。

2.3  设计应用之更换的问题

为了降低生产的成本，提升经济效益以及夹具利用效率，就需要在设计加工结构相同或者是相似、尺寸不同的系列产品的零件夹具时，考虑到其所具有的通用性问题，要把其设计成只更换几个或者是一个零件的通用型的夹具。为了确保夹具的定位精度，夹具体孔之间和定位件外圆的配合是不可以有间隙的。两者之间所具有的过盈量是不可以太大的，怕会对零件的更换造成一定的障碍和困难，所以在设计时要进行较紧的过渡配合。不仅如此，在定位件中心设计一个螺孔，将大小合适的螺杆拧进其中，这是为了使定位件可以方便拆卸，这样的定位件在进行拆卸时，比较容易被顶出。

2.4  设计应用问题之夹具设计的刚性需求

数控机床设计的方案实施时，需要采取不同加工程序的原则，对夹具进行设计，考虑夹具设计中的各方面需求。尤其是对夹具进行刚性规定，保证刚性设计的同时，满足夹具设计的其他需求。在假设夹具设计时，确定刚性需求，对粗加工和细加工进行夹具设计，保证满足数控夹具的需求。在面对不同的设计问题时，需要对夹具的不同性能进行探讨，确保整个夹具设计可以满足整个数控机床的运行。

3    夹具设计生产管理中的质量控制要点

（1）有效进行产品数据管理、工艺数据管理和图纸文档管理。对产品进行系统的管理，分析其产品数据以及工艺技术，对于夹具的设计进行更好的监督，在最终生產中，保证设计与事物相符，减少其中的误差，让设计得到更好的应用。（2）保持夹具图纸、加工工艺和实物数据的一致性和完整性。在夹具设计中，需要通过专业人员的监督，对于产品设计需要进行细致专业的分析，减少两者之间的误差，对试验中的数据进行检测管理，保证最终设计的完整性。（3）每套夹具的设计、设计成本必须要做到及时汇总。每套夹具的设计都需要注重其使用效果，并且保证设计成本的准确性，降低夹具的生产成本。在夹具的设计中，需要对报废的夹具进行合理的管理，同时准确根据以往经验提高夹具的使用寿命以及对夹具的零件进行精细管理，减少维修、维护等带来的成本。（4）统筹规划。在最终使用中，结合设备的总体要求，对夹具进行有计划的加工，对加工工艺以及车间的生产情况进行随时监督，合理规划管理方案，制定系统的管理方案，保证设备的使用效率，最终提高生产效率。（5）制定一套完整、实用的夹具生产管理系统。（6）建立失效模式和影响分析库。（7）建立加工工艺编制。加工工艺的选择需要结合设备的使用情况以及对夹具的最终要求。在选择工艺以及进行加工工艺时，建立起编制，明确规划加工步骤，对于零件的需要以及更多标准的明细表进行管理，核算费用，保证资源的重复利用。（8）建立质检部门，严格规范检测手段。（9）制定夹具设计标准、夹具设计作业指导书。（10）规范采购、库房和下生产订单。（11）建立考核制度。（12）规范各岗位的职能。

不断地更新管理方法，保证管理层、夹具制作团队、质保人员、测试团队等在各个环节中通力合作。夹具加工过程中，团队力量、人才进行管理，以高质量来要求团队的工作。保证团队的知识结构、创新能力和凝聚力，以便于加工流程、加工技术更加高效。

4    结语

在对夹具进行设计时，需要充分地了解产品加工工序的需求，分析产品的定位，夹紧面的确定是否合理。同时在夹具设计工序中对质量、误差等进行确定，避免在实际应用过程中对效果的影响。同时留有一定的误差空间，在满足精度的同时，对部件进行改善，给其他部件的误差留下空间。

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