【摘 要】 笔者在本文中主要介绍的是数控铣床夹具的作用。选取一批细长工件作为原材料，来源于玻璃架上的架条，通过特定的加工程序，设计出一套“细长件多件铣削夹具”，将该夹具投入实际进行使用，从而针对通用夹具在使用过程中存在的不足进行研究，达到提高生产效率，使得产品质量得到保障的目的。
　　【关键词】 数控 机床 铣削 细长工件 夹具
　　1 实用数控铣床专用夹具设计的必要性分析
　　随着数控设备的发展，这种技术与时俱进，不管是加工的精度还是在装夹定位上都越来越优异。一般情况下，要进行工件装夹定位需要一定的时间，对相应的位置进行调校。如果施工过程中，定位工作没有很好的完成，将会使得整个加工难以进行下去，情况严重的，还会使得工件出现报废。如果加工的方式是批量加工，这种问题将会更加严重。在机械制造工业当中，如果要使得产品质量提升，同时还能够不断增加劳动生产率，除了要保证机床等设备运行良好之外，还应配合使用各种不同的工艺设备，比如夹具、模具等，此时需要运用数控机床，对夹具进行加工。
　　在实际生产过程中，要对专用夹具的使用灵活掌握，才能够将具体难题予以解决。同时还应当保证零件工艺上的进步，以及质量上的要求，此外，还应当不断提高工作中效率，能够最大程度上减少生产时间。在本文中介绍的铣削加工则不太需要较为复杂的夹具，只要能够完成定位和夹紧工作就行。如下图一所示。
　　为选用玻璃架的相关支架团图案，选用玻璃架的材料是铝合金。所选取的数量有3000件，在该工序当中，主要任务集中于数控铣床，在其上进行钻孔。此工件结构较为简单，但是在实际加工过程中工件比较长，假如知识利用普通工具进行装夹，在加工过程中，则会使得x轴方向发生超程现象。同时由于在批量加工过程中，一次装夹只能一条，使得效率十分低。为应付这种情况，应当使用专用的夹具。在装夹过程中，会遇到各种问题。所以在设计机床夹具时，需要按照零件的形状进行设计，同时还要对夹具进行合理设计，使得生产出的零件嫩巩固满足质量和技术要求，节省成本，为企业经营带来可观的经济利益，也为以后的技术发展提供借鉴。
　　以上工件设计的要求，需要使用专用夹具。选用夹具时，一般情况下，需要对产品的批量、效率以及质量等予以考虑。设计专用夹具时，可以根据产品的多少采用专用夹具，在选用时，应当本着简单为上的原则，只要能够达到迅速定位的目的即可。当然在此基础上，应当尽量满足生产率以及操作时间。并且要使得夹紧机构元件和加工面之间保持有一定的距离。但是若夹紧机构元件在设计过程中并未按照能低则低的原则进行设计，则会使得夹具与铣床主轴套筒等发生碰撞。本文所研究的夹具中，主要任务是在数铣床钻通孔与方槽以及沉孔，通孔为6mm、方槽为12mm、沉孔为14mm。碍于工件较长的原因，长度尺寸定位1330mm，宽为33mm，厚为14mm。在实践当中，应当构造出一种能够细长件铣削夹具，该种夹具能够以槽和定位销定位，不仅能够达到工件夹紧定位的目的，同时还能够提高工作效率，使得工件较长的问题得到解决。同时在设计过程中，还要考虑加工过程中，因夹紧点的频繁更换，而导致定位精度的变化。
　　2 细长件铣削夹具结构组成和定位原理
　　2.1 细长件铣削夹具组成
　　由图二所示为细长件铣削夹具的夹具体、压板以及六角螺栓。每次使用夹具体时，可以一次性放入4个工件。这种工艺的制作流程较为简单，经历的周期也比较短，同时需要的成本也较低。只需要在工件中安排有四个方槽、三个螺栓槽，同时在夹具两端分别加工生成四个销孔。制作过程中，所采用的材料类型为45号钢。
　　2.2 细长件铣削夹具工件定位原理
　　夹具体中较为明显的特征为有四条方槽，而在槽的两端则分别设有四个销孔。销孔已经加工好，并且同时位处工件的两端与中间。在装夹的过程中，夹具体的槽中可以安装工件。对槽侧面可以对y轴进行限制，然后通过销孔对工件x轴自由度进行定位。再通过紧固螺旋的方式将夹具体、压板以及长条形工件进行压实，其目的在于使得z轴不能够随便移动。如图三所示。
　　3 细长工件铣削夹具的夹紧方式
　　工件在加工过程中，如果铣削力不当，会使得工件变形。为了应付这种情况，可以加工方槽和沉孔。通过以上方式能够实现定位，使得整个装夹工作变得十分轻松可靠。

在加工的过程中，应当处理好工件的超程问题。在加工过程中，可以通过分段加工的方式进行，在分段加工的基础之上，可以先采用夹具进行装夹，待到过程完成之后，从定位销中的退出。当螺栓被松开，将没有进行加工的那一段挪过来，加上定位销。将螺栓拧紧，再开始加工。此时，工件太长的问题便迎刃而解。
　　而从材料力学的理论来看，物件受力总会产生变形，作用力f与其作用下产生的变形量y称为物体刚度。从另一个角度来说，物体的刚度便是使得工件变形的力。如下公式：
　　y=（fyl2）＼（48ei）
　　从该公式中可以看出，工件的变形位移则意味着工件的加工尺寸将受到影响，变形尺寸越大，变动越大。因此，在加工过程中，控制切削的径向进给量十分重要。
　　4 加工工件安装程序
　　首先，在夹具的长槽中将工件安装，对定位销进行安装，将压板对夹具压好，对螺栓进行拧紧。其次，在对数控机床进行操作过程中，要对数控程序进行编制，然后进行挖槽，然后钻孔工作正常进行。最后，上述步骤完成之后，将螺栓松开，将定位销退出来，选择工件没有加工的一端，在特定的位置进行安装。将螺栓拧紧之后，再将上述程序重复进行。将夹具进行加工后，通过实践，能够达到很好的效果，使得加工效率不断提高。加工时，不管是槽的精度还是孔的精度，能够达到技术要求，而钻孔的误差也比较小，得到了很多客户的欢迎。
　　5 效果评价
　　生产过程中，可以应用这种夹具，使得整个加工精度能够得到保证。同时能够在很大程度上对装夹的速度得以提高，使得生产效率能够提高。此时，将夹具改进之前和改进之后的效果变化进行对比，选取的零件有3000个。可以表现为以下几个方面，第一，按照以前的加工方法，一次只能装夹一件，而一天只能生产七八件工件；加工工件比较长，容易出现超程问题，此时需要重新拆装才能够完成该工件；加工的比较长，以3000个工件为例，则需要加工十个月以上。第二，改进之后的夹具，装夹工件一次性可以达到4个，达到生产总数达到40件；加工过程可以分段进行。工件通过较快的速度进行定位，这种定位方法能够使得超长工件的超程问题得以解决。
　　6 结语
　　在生产实践过程中，批量加工这种情况也更为突出。处理批量生产零件时，由于零件的形状不同，在装夹过程中，会遇到各种问题。所以在设计机床夹具时，需要按照零件的形状进行设计，同时还要对夹具进行合理设计，使得生产出的零件嫩巩固满足质量和技术要求，使得生产成本能够不断降低。
　　参考文献：
　　[1]吴玉光，张根源，李春光.夹具定位误差分析自动建模方法[j].机械工程学报，2012（5）.
　　[2]李大磊，李慧平.利用solidworks建立专用夹具元件库和辅助定位误差计算[j].机床与液压，2010（3）.
　　[3]秦国华，叶海潮.基于矢量角度和优化技术的定位误差新算法[j].计算机集成制造系统，2009（12）.
　　[4]秦国华，张卫红，吴竹溪，李阳.多重夹紧力及其作用顺序对工件变形的影响分析与优化技术[j].工程力学，2007（s1）.
　　[5]李大磊，王晓洁，郑艳萍.定位误差的本质及其计算方法讨论[j].机械工程师，2011（9）.