1引言
隨著機械加工技術的發展，CNC加工中心在機加工的應用越來越廣泛，可加工的工件也越來越復雜化，加工精度不斷提高，加工速度更是大大提升，工件的裝夾定位就顯得特別重要。尤其是，在CNC銑加工過程中，工件裝夾定位需要花費較長的時間來調校，假如工件裝夾定位不合理時，就會出現加工困難，甚至嚴重時會出現工件報廢，因此，在CNC加工中心實現快速加工，特別是一次裝夾工件，同時加工多個部位的情況下，必須要設計專用的夾具來輔助加工。
2夾具在模具制造中的作用
夾具是模具制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。它的主要作用有：
(1) 能穩定地保證工件的加工精度，用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及加工中心的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
(2) 能減少輔助工時，提高勞動生產率使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高勞動生產率。
(3) 能擴大加工中心的使用范圍，實現一機多能。
CNC加工中心常用的夾具有:萬能組合夾具、專用銑削夾具、多工位夾具和通用銑削夾具。
萬能組合夾具適用于小批量生產的中、小型工件的銑削加工。
專用銑削夾具就是針對特定的工件設計的專用夾具，一般是用在加工工件統一，年產量較大的，結構固定，僅使用一個具體零件的具體工序。
多工位夾具是一種可以同時裝夾多個工件，這樣就減少了換刀的次數，可以一面加工，一面裝卸工件，提高了生產效率，一般是應用在批量的生產中。采用其它夾具比較費工，能減輕工人勞動力，并且可提高生產率，但它的結構較復雜，造價較高。
通用銑削夾具是一種通用的、可調的夾具、虎鉗、分度頭和三爪卡盤等。
本文就是根據客戶要求，結合零件結構及形狀，設計一套能在CNC加工中心實現快速加工的專用夾具。
3限位塊零件分析
學校實訓中心外接到茂名市某汽車配件公司的加急任務單，要求學校實訓中心在最短時間內為他們加工一批限位塊配件(見圖1 )，學校實訓中心將這個任務下發給CNC教研組，并要求CNC教研組按時完成加工任務。
4限位塊的工藝分析
該限位塊毛坯的主體形狀(包括4個通孔）由鑄造成型(見圖1)，通過對限塊位的零件圖分析，和與該汽車配件公司的溝通，可知，學校要對限位塊的加工部位有兩個:①對限位塊筋板的/?60mm圓弧面修整成形，要求有較好的線輪廓度;②對限位塊底板輪廓(含兩個/?60mm圓弧面)修整成形。
由于這兩個加工位置并不在同一平面內，而是處在兩個相互垂直的平面內，因此，如果采用通用的夾具(如機用臺虎鉗)進行裝夾加工，則會遇到如下問題:①每加工一個部位都要重新裝夾一次;②對工件進行重新裝夾后，必須重新對刀、校正，找正加工位置;③每次只能加工一個工件?；谝陨系脑?，采用通用的夾具對限位塊進行加工時，單件加工要進行兩次裝夾、對刀、找正等操作，導致加工時間增加，工件質量難以保證，經濟效益降低，甚至不能如期完成加工任務。同時，如果選用萬能夾具不可能對限位塊實行快速加工，如果選用多工位夾具則使夾具復雜化，且價格昂貴。因此，為保證按時完成加工任務，并滿足客戶的質量要求，對這批限位塊的快速加工應滿足以下要求：
(1) 工件的定位簡單、準確，裝夾容易、快速和有效。
(2) 只采用一次裝夾，就可以完成工件的加工。
(3 )最好能同時加工多個工件。
(4) 利用CNC加工中心的編程加工功能，預編加工程序，一次對刀，然后自動完成加工工件。
因此，建議利用學?，F有的CNC加工中心對這批限位塊進行加工，并設計了一套專用加工夾具，可以對限位塊實行快速加工，同時保證加工質量。
5夾具的結構5.1夾具的結構
根據以上對限位塊的加工工藝分析，設計了一套 專用加工夾具(見圖2)，這套夾具可以同時裝夾兩個限位塊進行加工，并且兩個限位塊的加工采用一次裝夾、對刀、找正等操作，就可以完成兩個限位塊的兩個位置的加工，大大縮短了加工過程中的對工件反復進行的裝夾、對刀和找正等操作的時間，對限位塊實行快速加工，同時也能保證加工質量，因而可以有效提高經濟效益，如期完成加工任務。
5.2限位塊的定位
加工過程中，為減少每次對工件裝夾后進行對刀、找正的時間，必須對限位塊進行準確的定位。根據工件的6點定位原理，由于限位塊的毛坯件已有四個通孔，因此對限位塊的定位采用最基本的“一面兩孔”的定位方式，“一面”是指限位塊的底面，“兩孔”為限位塊同側的兩個通孔，具體做法：
在夾具的L形活動板的A面靠直角邊的一側設計兩個(^)8mm的銷釘，安裝時將限位塊的兩個通孔裝入兩個銷釘內，則可以對限位塊實行有效的定位。因這個夾具一次裝夾同時加工兩個限位塊，共有4個定位銷釘，為保證這兩個限位塊的準確加工位置，這4個定位銷釘的圓心必須在一直線上，且與L形板邊平行，如圖3所示。
5.3限位塊的夾緊
在對限位塊實行定位后，利用限位塊的另一側的兩個通孔，將兩個M8mm螺栓穿過通孔，旋人L形活動板A面的螺孔內，從而將限位塊夾緊在L形活動板的A面，如圖4所示。
圖4限位塊的夾緊由于本夾具利用限位塊自有的兩個通孔定位，再利用另兩個通孔進行夾緊，因此與之配套的L形活動板上的兩個銷釘的中心及兩個螺孔中心的位置要有很好的位置度，即與限位塊四個通孔的中心偏差太大，加工夾具時可以限位塊配鉆，以減少誤差，避免在限位塊裝夾產生干涉。
6夾具的工作原理及加工操作流程
工作原理：利用L形活動板的90。轉位，加工時，限位塊實行一次裝夾就可以進行兩面加工，如圖5、圖6所示。
圖6夾具90°轉位加工筋板圓弧示意圖加工時，夾具的操作流程如下：
⑴先將夾具安放在工作臺上，用壓塊夾緊并找正。⑵再將兩個限位塊安裝在L形活動板A面，夾緊。
(3) 然后將L形活動板A面用壓塊固定在夾具的底板上。
(4) 移動銑刀，找正加工位置，記錄好A向加工時刀具座標，待下次加工時應用。
(5) 按預編的加工程序，啟動加工中心，對限位塊的底邊(含兩個/?60mm圓弧面)進行修整加工。
(6) 加工完畢，松開A面的壓塊，將L形活動板翻轉90°，再將B面固定在夾具底板，記錄好B向加工時刀具座標,待下次加工時應用。
(7) 按預編的加工程序，啟動加工中心，對限位塊筋板上的i?60圓弧面進行修整加工，加工完畢，將L形活動板回轉90°到A向，將兩個加工好的限位塊取下。
(8) 重復進行下一次加工。
7效果
本夾具的結構簡單，操作容易，使用靈活方便，學校也采用了這個夾具對這批限位塊進行加工，大大提髙了工作效率，提前完成了加工任務，產品質量也符合客戶的要求。
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