多工位数控加工专用夹具设计.docx

多工位数控加工专用夹具设计【摘要】针对传统数控加工机床单个工位加工效率低的不足设计开发了多工位数控机床专用夹具。以方形铝块为加工对象介绍了夹具的布局及工件加工流程和多工位专用夹具方案设计及工作原理两方面内容。【关键词】多工位；专用夹具；夹具布局0前言数控加工技术作为一种先进制造技术在当前零件加工中占有十分重要的位置[1]。多工位数控加工将多个加工工位布置在一台数控机床上通过对数控机床及机械手的联动控制实现加工零件自动装夹从而实现连续加工使加工过程紧凑提高加工效率保证加工精度降低人工成本。在数控加工中数控夹具的设计和装配是生产加工的重要组成部分[2]数控夹具设计的优劣将直接影响零件的质量和加工的效率夹具的设计必须保证工件安装简单定位精确夹紧力可靠。因此如何O计优质可靠的夹具及合理安装布置夹具是现代制造技术的一个重要研究课题[3]。本文以实现方形铝块表面多工位连续加工为样本设计开发数控专用夹具对夹具在工作台上的合理布局和夹具结构的设计过程两方面进行探究。1工作台布局及加工流程多工位数控加工专用夹具布置如图1所示五工位均布结构相同布局紧凑分别进行平面铣削、型腔铣削、曲面加工、校标加工和钻孔加工等五个工位加工。其加工流程为：首先通过控制系统操纵机械手夹持待加工件由装在机械手的感应器读取夹持邻面的尺寸然后根据尺寸数据调整机械手将待加工件准确放到待加工工位①同时执行工位①平面加工当工位①加工完成机床传输加工完成信号给机械手机械手将工位①零件夹到待加工位②并将待加工位①零件放入加工工位①按此顺序执行后面加工操作直至五个面全部加工完成最后由机械手将成品件放到指定区域。待所有工位都加工完成工作台重新移到工位①进入下一个循环。2夹具方案设计及工作原理多工位数控加工专用夹具设计如图2所示主要由定位装置和气动夹紧装置两部分组成[4]。2.1定位装置定位装置主要由底板和三个定位块组成其中的两个定位块安装在垂直相排布的同一平面上从而限制了零件的部分自由度。为了减少设计步骤简化加工工艺缩短加工时间及节约加工成本设计的三个定位块在尺寸和外形上保持一致性采用一次性线切割完成。为了保证及时清理切屑保证连续定位精度设计过程中充分考虑排屑空间。2.2气动夹紧装置气动夹紧装置主要由气缸组件、中间连接块和楔形块组成。气缸组件的气缸杆铰接中间连接杆中间连接杆上设有斜导向面斜导向面正对着楔形块的楔形面且落在楔形块的来回伸缩轨迹上。为了满足不同尺寸规格的方形铝块加工需求在中间连接块上设计了可调压紧装置其装置主要由螺杆和螺母组成螺母固定在中间连接块上螺杆的一侧端面旋入螺母后贯穿中间连接杆。2.3夹具工作原理气缸组件的气缸杆通过带动整个中间连接件向工件夹紧方向移动在楔形块和可调压紧装置的共同作用下将方形铝块固定在工作台上使整个工件夹紧定位实现气缸杆单方向运动控制两个垂直方向的夹紧力。3结论本文从多工位数控加工专用夹具的布局和设计出发重点介绍了多工位数控加工的流程、夹具设计的特点及夹具工作原理。夹具设计过程遵循一致性原则具有较好的通用性设计结构简单装夹方便布局合理定位准确。【参考文献】[1]盛伯浩.我国数控机床现况与技术发展策略[J].制造技术与机床2006（2）：17-21.[2]黄剑波.数控机床夹具的发展[J].电子机械工程201127（5）：33-36.[3]张国政韩江.多工序加工系统的数控夹具设计应用研究[J].机械设计201229（11）：75-79.[4]尤丽华刘媛李崇洋.基于CATIA平台的夹具设计与组件的干涉检验[J].机械设计与制造20107；226-228.