针对加工中心夹具定位不准确、夹紧变形的一点思考

2018-05-21 | 作者：成海加工中心

金属加工的三大要素机床设备、刀具和夹具中，机床和刀具技术的进步是突飞猛进、应接不暇的。夹具的专用性强，技术相对落后，往往会限制昂贵高效的加工中心发挥最高效的性能，成为阻碍数控加工技术进步的瓶颈。我们知道，一般金属加工夹具的基本要求是定位准确、夹紧可靠，操作方便、不产生夹紧变形，易于排屑。当夹具出现定位不准确、夹紧变形时，我们可以怎么解决呢？

数控技术的发展和数控加工中心的普及，对夹具提出了新的要求，如减少辅助时间，需要做到减少装夹和找正工件的辅助时间；增加夹具可靠性，能够实现多种切削加工状况；轻量化，要求数控加工中心夹具减少重量、从而减小运动惯量，提高定位精度和快移速度。

针对夹具新要求，夹具设计中应该满足如下方面：

1.夹紧状态下尽可能消除夹具元件运动间隙，并实现自锁。

加工间隙的存在是失去刚性的根本原因。夹具零件偶合件的相对运动需要间隙，这个间隙会随着切削力的大小和方向不断的改变。目前数控加工中心行业领域广泛采用的小型液压或气动夹具缸，这两种是实现夹具轻量化非常好的模块。

2.多点密集夹紧

为了克服切削力，必须保证足够的夹紧力。但是，传统夹具结构往往夹紧点不够多。如下图所示实测加工过程中工件晃动0.5mm，但是仅仅4个夹紧点的力量无法保证工件不变形的情况下克服切削力。在液压气动技术广泛应用的今天，技术上已经很容易实现多点密集夹紧。

3.尽可能在工件原有状态下实现夹紧

尽量保证工件加工后只有切削应力的释放，没有弹性变形的恢复。如采用弹性套类夹紧圆形工件是改变工件的异形实现全面接触，而采用液压控制的多点密集夹紧，对工件的夹紧没有改变工件的异形。

4.大型异形工件夹具

大型回转件的卡盘夹具，十字架式设计的基本思路是利用机床工作台自身的精度保证夹具的定位精度和自动化操作，避免了独立卡爪找正的麻烦、整体卡盘造价昂贵的缺点。

夹具技术的发展决定了数控加工中心技术的高度，性能稳定，综合性能更加的夹具必将应用在未来的加工中心领域中。