機加專用夾具難以做到的,，它能輕松搞定！

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隨著我國機床設(shè)備的不斷發(fā)展和提升,，我國的數(shù)控機床設(shè)備的應(yīng)用范圍不斷擴大,，因此在數(shù)控機床應(yīng)用的過程中，柔性夾具的概念也相應(yīng)的被提出來,。

什么是柔性夾具,？

柔性夾具主要就是指正在加工零部件出現(xiàn)尺寸變化以及形狀變化的時候，還能夠應(yīng)用現(xiàn)有夾具進(jìn)行機械加工的機床夾具,。

圖1 柔性夾具

為什么柔性夾具會被提出來,，就沒有其他的新型夾具替代老工藝夾具甚至是其他專用夾具嗎？

夾具的種類以及形式多種多樣,，在實際的夾具應(yīng)用的過程中受到的限制也較為多樣,，包括某一些專用夾具為專用不可拆卸，故構(gòu)成夾具的各組成部分均不能重復(fù)使用,。

首先是設(shè)備的具體型號能夠限制夾具在機械加工中的應(yīng)用,，其次是被加工零部件的實際加工尺寸也會在一定程度上限制夾具在機械加工中的應(yīng)用，最后是零部件的加工工藝編排以及工藝要求也能夠限制夾具在機床加工中的應(yīng)用,。而柔性夾具卻能夠通過改變夾具的類型來迅速的對機床加工零部件對夾具的要求進(jìn)行響應(yīng),，不受限制地完成應(yīng)用。

機床加工效率的提升以及加工質(zhì)量的保障在很大程度上依賴于柔性夾具的有效應(yīng)用,，只有最大限度上發(fā)揮出柔性夾具的應(yīng)有作用,，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機床的作用最大化。

要使零件加工工作效率最大化,，柔性夾具工藝以及裝備有什么要求嗎,？

首先，在數(shù)控機床加工的過程中,，柔性夾具要有效的保障加工零部件的坐標(biāo)準(zhǔn)確精準(zhǔn)定位，需要在機床加工中對柔性夾具以及加工刀具的相對位置進(jìn)行調(diào)整,。

在實際的數(shù)控機床加工過程中,，通常在加工工作中采用T型槽的形式來對零部件進(jìn)行加工定位，在原點坐標(biāo)定位的過程中可以以Y軸為坐標(biāo)基準(zhǔn),，在加工工作臺中進(jìn)行定位孔的坐標(biāo)確定,。需要注意的是這一坐標(biāo)定位基準(zhǔn)并不是絕對的，要根據(jù)實際的加工情況來進(jìn)行具體的分析,。

其次,，在數(shù)控機床加工的過程中，柔性夾具要有效的保障加工零部件的高強度以及高精度,。

為了進(jìn)一步提升數(shù)控機床加工零部件的剛性以及強度,，技術(shù)上要求在數(shù)控機床加工的過程中,，柔性夾具的應(yīng)用要有助于加工零部件剛性以及強度的提升，利用柔性夾具的有效應(yīng)用還能夠更好的提升加工零部件的基準(zhǔn)定位以及選取,，這樣才能夠有效的保障后續(xù)粗加工過程有較大的切削余量,，最大程度上提升數(shù)控加工過程中的零部件精度。

最后,，在數(shù)控機床加工的過程中,，柔性夾具要保障加工零部件能夠?qū)Χ鄠�不同的面進(jìn)行有效定位。

在應(yīng)用柔性夾具的過程中,，盡量讓柔性夾具更可能多地使零部件同刀具接觸,，實現(xiàn)一次固定，多個工作面的加工,，這還是一項目前非常前沿的加工創(chuàng)新技術(shù),。

除了上述的內(nèi)容以外，技術(shù)上要求在加工零部件的有效時間內(nèi),，能夠?qū)崿F(xiàn)拆卸加工完畢的零部件同時安裝新的需要加工的零部件,，同時也會實現(xiàn)刀具更換頻率的有效降低，這樣能夠在很大程度上降低數(shù)控機床針對柔性夾具以及加工刀具的調(diào)整時間,。

對于一套工藝達(dá)到要求的柔性夾具,，上述工藝要求亦是柔性夾具相較于單個專用夾具及傳統(tǒng)工藝的優(yōu)勢，下面講一個關(guān)于細(xì)長軸加工的案例,。

細(xì)長軸加工工藝方案

細(xì)長軸類零件是常見機械零件,，在外圓加工后，其上有平面,、曲面,、直孔、錐孔,、銷孔等需要加工,，加工工藝為銑平面、銑曲面,、鉆底孔,、鉸錐孔。設(shè)備選用立式加工中心,，刀具選用整體硬質(zhì)合金刀具,，夾具采用柔性夾具，數(shù)控加工程序控制加工過程,。

圖2 拔叉軸類零件

通過圖1所示零件的工藝分析,，設(shè)計了在立式加工中心上批量加工的柔性夾具，夾具上配置2 個伺服電機,、直線導(dǎo)軌及滾珠絲桿等,。通過伺服電機驅(qū)動的齒輪齒條轉(zhuǎn)位系統(tǒng),、液壓自定心定位夾緊機構(gòu)、伺服電機驅(qū)動的輔助支承機構(gòu),，本夾具可批量安裝8~20件直徑為10~30mm,、長度為100~800mm的細(xì)長軸類零件，實現(xiàn)銑,、鉆,、擴、鉸,、鏜等工藝過程,。

圖3 細(xì)長軸類零件在立式加工中心上批量加工的柔性夾具總裝配圖

液壓自定心定位夾緊機構(gòu)

在加工時零件能實現(xiàn)自定心定位及夾緊。通過更換彈簧卡頭與旋轉(zhuǎn)套,，可定位夾緊不同直徑的細(xì)長軸,。彈簧的彈力大小也可通過調(diào)整右支架的位置來調(diào)整。

圖4 液壓自定心定位夾緊機構(gòu)

伺服電機驅(qū)動的輔助支承機構(gòu)

圖5 伺服電機驅(qū)動的輔助支承機構(gòu)

浮動支撐支架內(nèi)部有液壓管路及氣路,，與液壓輔助支承缸相通,。

圖6 輔助支承隨加工位置變化而變化

工作時能通過更換浮動V型塊可適應(yīng)不同直徑的零件或調(diào)整輔助支承缸的高度。

通過應(yīng)用驗證,，該柔性夾具提高了加工質(zhì)量,，通過可移動的伺服電機驅(qū)動的輔助支承機構(gòu)，提高了被加工部位的剛度（抗彎剛度）,；該夾具批量裝夾,，減少了立式加工中心的換刀時間，減少了機加工時間,，提高了加工效率,；該柔性夾具可針對不同品種的系列細(xì)長軸零件，減少了夾具,、機床和人工投入,，綜合成本降低。

（來源機械社區(qū)）

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