銑工夾具旋轉中心的設計改進

邱志明

【摘 要】銑工是一種按照一定的形狀、質量、加工精度等要求，利用銑刀等工具對工件進行的加工技術。其具有使用的刀具一般為旋轉多刃、加工效率比較高、加工范圍較廣泛的特點。隨著科技的發展，現代生產中對銑床加工質量要求越來越高，有些加工過程甚至需要其專用的銑夾工具。深入了解現代銑床加工中夾具的特點，改進銑工夾具旋轉中心現有的設計，可以提高生產的效率也可以保證加工工件的質量。

【關鍵詞】銑工夾具；旋轉中心；改進設計

0.前言

隨著科學技術的快速發展，具有高精密度、高速度特點的銑床加工逐漸被人們廣泛應用。在銑工加工的過程中，我們會看到多個夾具同時運作。銑工夾具具有加緊、固定的作用，在工作中，銑工工件不會偏離自己的位置，能夠提高加工過程中的效率和安全性。

1.銑工夾具的特點及銑床加工的安全操作

銑工夾具具有夾力大、抗震性較強、剛度及強度高、安裝要求嚴格、安裝必須到位、在加工中使用方便的特點。銑工是加工工件的一種方法，效率很高還可以節省材料。

加工零件時，為了加工的需要，工人們經常是在沒有其他物體保護的情況下將手與銑刀面直接接觸的，檢查工件時也避免不了手與銑刀的接觸，處理加工過程中產生的切屑垃圾時，時常發生切屑飛濺的現象，銑刀的刀片由于加工過程中的一些操作也容易損壞，碎片會沿著加工方向飛出等等，所有的這些現象都是非常危險的，都可能會給工作人員的安全帶來一定程度的傷害。為盡量的減小這一傷害，工廠可以統一安裝遮住銑刀的防護裝置，清理切屑時使用專業的毛刷等。銑床有很多類型，有些銑床上的銑刀是凸出來的用緊固螺釘固定，由于操作者的手是需要與銑刀接觸的，所以突出的地方和緊固螺釘是很危險的，要盡量使螺釘嵌入銑刀的內部。還可以使用一些裝置來接收切屑，設立一些透明的防護罩、讓工人們使用一些個人防護用具。加工工件時，為了保護工件的形狀要盡量使進給量合理、適當并且材料要潤滑，而且也必須保證空心圓筒形工件正確的安裝，減小出現錯誤操作帶來的變形，打壞銑刀的問題。工件離銑刀夾具的距離不要太大，切斷膠木、塑料、有機玻璃時也最好采用順銑的方法也可以增加操作的穩定性。還可以采取使用刀刃鋒利的銑刀、規定合適的加工速度、使用較大直徑的銑刀切斷較薄工作件時，在銑刀兩側添加夾板來防止鋸片銑刀的損壞的方法。

2.銑刀加工過程中經常出現的加工效果的問題

使用銑刀加工時經常會出現很多的加工效果問題。處理后的工件的表面不夠平整，有凹凸現象，這可能是加工過程中工件的形狀被迫發生變化或者工件與銑刀的軸線不垂直等原因造成的。在垂直度方面也存在一些問題，立式銑刀的側面直徑不足夠大，存在偏振、擺動的現象，三面刃銑刀垂直于軸線進給銑側面時刀桿剛度不足。分析這些問題，在加工的過程中要正確的確定進料的用量，可以安裝一些輔助的支撐結構，并且在一定的程度上保證工件的強度和剛度，加工的力度不要太大，確認各部件是否有效配合，檢查銑刀軸線與工件平面是否是垂直的關系，避免出現工件的表面在加工過程中被損壞的現象。應該使用較大直徑的立銑刀，并且同時適當減小三面刃銑刀直徑，增大刀桿直徑，加快加工的速度。工件的尺寸多少也存在些問題，立銑刀、鍵槽銑刀、三面刃銑刀等刀具本身的擺動會造成尺寸的超差。加工前要檢查刀刃的質量，替換易磨損的刀具，安裝完銑刀后也要檢查其是否在精密度的允許范圍內。

3.銑削加工中存在誤差的主要原因

在某些加工過程中，產品的質量受很多方面因素的影響，加工后的工件很容易存在誤差，這種現象在銑刀加工時也經常出現。主軸回轉、傳動鏈間運動、刀具磨損等是銑刀加工過程中產生誤差的重要原因。銑刀的主軸的實際回轉軸線的位置通常不能與理論上的位置完全重合，存在一定的偏移，主軸誤差一般主要由軸承自身的不足、主軸的工作角度、多個軸承間是否共軸等引起。加工廠可以通過選用高精密度的主軸，搭配一些符合國家質量標準的部件，同時將各個相關部件按照技術的要求，合理的并且精確的組裝在一起，使彼此間可以科學的有效的配合從而運轉等的方法，減小主軸回轉時帶來的誤差。銑刀的傳動鏈條是相互連接的，機械運轉時位于兩端的元件間存在著一定的相互運動多少也帶來些誤差，產生傳動誤差的原因一般有傳動鏈條在使用中逐漸被磨損、安裝不夠準確等。銑刀在加工的過程中是需要與工件接觸的，這往往會使銑刀發生一定程度的損壞，就可能導致待加工工件的形狀產生變化，無法達到所要求的質量，為加工高質量的成品，可以選用由高科技的、具有耐磨性的材料制成的銑刀，也可以對銑刀磨損處進行補救。工件的某些性質會受到溫度的影響，溫度太高，有可能發生變形，表面變得不平，降低了銑刀加工的準確度，在精密加工、大件加工中高溫度引起的誤差很大，可能會占到一半以上。一般的機器在使用前都是需要校正調整的，如果不能夠準確的調整各個部件，就會產生誤差。銑刀加工的系統中，通過調整機床、銑刀、夾具可以確定工件和銑刀的位置精確度。調整各個部件時產生的誤差在只需考慮銑床、銑刀、夾具、工件等的精確度要求時是非常重要的。當確定銑床上各個部件位置關系時，需要采取一個基準，這時就可以選取導軌，導軌更是銑床工作時運動的基準，可見導軌的重要性，所以要選用較高質量的導軌。為了按照要求加工工件，常常需要測量工件的一些數據，測量時選用的方法、儀器及其他因素都會對測量結果造成一定的影響。

4.改進銑工夾具的設計方式

4.1設計與改進直線進給式銑床夾具

直線進給式銑床夾具的定位是通過夾具上的一組板塊和支撐丁來實現的。在經過手柄的移動和浮動盤的移動來實現加緊的。如果用甲和乙來表示夾具的兩端，一般而言是先加工甲，旋轉半圈再到乙。然而在真正的加工過程中卻是加工完甲后，將銑床的橫向刀移到另一個刻度后在加工乙。一點點誤差就會影響產品的質量。經過多次改進后，人們一般是先將所有的工件加工完甲后再全部加工乙處，這樣雖提高了質量，卻浪費了時間。通過對夾具的旋轉中心的位置做一定的調整，將甲乙兩個程序步驟整合在一起，可以節約很多的時間，也可以使定位更準確，產品的質量也不錯。

4.2設計圓周式夾具旋轉中心

一般由拉桿、開口、轉臺等部件組成圓周式夾具。了解計算夾具旋轉中心的角度，改良已有的軸承蓋結構，在夾具上安裝多個需要加工的工件，可以提高生產效率。

4.3改進靠模進給式夾具

我們可以設計改良定位鍵的結構來提高靠模迸給式夾具的工作效率。定位鍵與銑床工作臺上的形槽的良好配合可以幫助夾具處于合適的位置，并且還能夠減輕夾緊螺栓的負荷，使夾具的穩定性顯著提高。

4.4設計組合式夾具旋轉中心

組合式的夾具即將夾具的各個零件組合在一起。一般采用工具鋼和優質合金鋼制造，分為基礎件、支撐件、定位件、壓緊件、緊固件、輔助件和組合件等幾大類。但組合式夾具的總精裝度及尺寸的精裝度的要求是非常高的，設計旋轉中心也要考慮準確定位的問題。

5.結語

為了便于在實際操作中使用，銑工夾具應該具有簡單的構造、制作簡單、費力氣較少、操作安全、操作過程中加緊的位置準確不變的特點。當設計銑工夾具時要全面考慮夾具的精確度、規劃、可行性及穩定性等方面，根據綜合分析的結果對設計的夾具進行有關的性能檢驗，以不斷優化銑工夾具的結構，提高加工的效率。 [科]

【參考文獻】

[1]楊慶生.銑工安全生產技術的研究[J].湖南農機，2013，40（11）：94-95.

[2]張云海.銑工夾具旋轉中心的設計改進[J].科技向導，2013，28：151.