数控机床程控多工位自适应夹具的开发及应用分析

唐亚华

（广东省高级技工学校，广东 惠州 516000）

数控机床程控多工位自适应夹具的开发及应用分析

唐亚华

（广东省高级技工学校，广东 惠州 516000）

在数控机床成孔设计中，技术人员应该从机床设备的配套设计出发，确保夹具装备与机床完整配套。使用三爪卡盘夹具装备进行车床设备的固定配置，能够提高数控机床的稳定性。为了提高数控机床夹具的自适应性，技术人员应该采取综合误差补偿技术，提高机床生产效率。在数控机床功能性开发的过程中，技术人员应该积极引进先进的生产技术，本文提出几点有利于夹具适应效果提高的可行性措施。

数控机床；程控设计；自适应；夹具应用

在自适应夹具的设计和生产过程中，技术人员应该考虑到加工工艺对于生产质量的影响因素。为了确保夹具自适应设备的加工工艺改进工作能够顺利开展，设计人员还需要从市场创新中的具体调查活动入手，深入调查采集信息，根据调查研究的分析材料，出具机械夹具产品设计的可行性分析报告。在明确了设计的任务要求之后，对总功能分析和设计进行考量，从功能分析的结构创新方面，实现功能元分步骤求解。

1 重点做好数控机床程控多工位自适应夹具设计的误差控制工作

在数控机床加工过程中，使用自适应夹具加工的新型方法，能够显著提高机床生产活动运行的稳定性，显著降低夹具的不适应效果，降低产品生产中的误差率。在数控机床加工设计的过程中，技术人员应该从编程误差控制出发，确保机床轮廓毕竟误差值达到最小，从而显著缩小生产线上的插补误差。在机床实际生产环境误差控制活动中，使用动态误差数据采集的方法，技术人员可以根据动态数据进行分析，将其带入到机床生产的模型中去，从而有效地控制机床系统的动态误差。

2 数控机床程控多工位自适应夹具的开发及应用分析

（1）自适应夹具的径、轴向尺寸控制。对于数控机床设备进行热误差的调节处理，能够显著提高机床设备的使用寿命。其中，在机床设备的生产效率保障活动中，进行夹具的安装需要考虑到外界环境气温变化的因素，如果外界气温过高，在安装夹具的过程中，应该对其进行防高温变形的相关处理。利用机床的热特性进行切削热的排放控制，采用有效的手段显著降低机床设备的载荷误差，将机床设备刀具的切削力误差控制在最小的水平，并且采用非线性摩擦的设计方法，显著提高数控机床刀具的切削效果。自适应夹具的径向尺寸小于8 mm时，其轴向尺寸应该控制在小于8 mm的水平，确保形位公差和尺寸公差在0.0003以下，并且自适应夹具的粗糙度应该小于0.8，加工精度不低于IT5的水平。自适应夹具的径向尺寸在8～20 mm时，其轴向尺寸应该控制在小于8～20 mm的水平，确保形位公差和尺寸公差在0.0003～0.0012范围之间，并且自适应夹具的粗糙度应该大于0.8，加工精度不低于IT6的水平。

（2）数控机床夹具设计零件加工。在数控机床夹具设计活动中，技术人员应该根据夹具设计的特征信息进行分析，对功能元组合方式进行优化，根据新理念指导作用下的功能组合方式进行方案评价，从而确定出最有利的自适应控制方案。采用TR IZ创新知识库的方式，依据前期机械环境中生产的具体产品的各类参考系数进行分析。然后，优化生产设计环节中的技术运用标准，通过建立基于CBR的最相似实验检索通道，体现出数控机床程序控制设计中的信息共享，打造一个良性的产品生产数据分享渠道。最后，调整并且完善创新设计自适应夹具产品设计的具体方案。

（3）数控机床自适应正交分析。采用正交分析方法，对数控机床自适应夹具的参数进行控制，使其达到较为均衡的水平取值标准需要。其中，夹具壁厚为1 mm时，其槽数个数为4个，槽位的宽度为0.6 mm，槽长度设计控制为16.75 mm比较合适，此时的自适应夹具的压强应该不小于3 MPa。数控机床的夹具壁厚为1.5 mm时，其槽数个数为6个，槽位的宽度为0.8 mm，槽长度设计控制为14.75 mm比较合适，此时的自适应夹具的压强应该不小于4 MPa。夹具壁厚为2 mm时，其槽数个数为8个，槽位的宽度为1.0 mm，槽长度设计控制为12.75 mm比较合适，此时的自适应夹具的压强应该不小于5 MPa。夹具的上定位梁和下定位梁应该起到良好的支撑力效果。其中，加强筋的根数配置应该符合前期设计的需要，弯梁板的弧度满足机床设计的需要。此时的自适应压板应该对弯梁板起到有效的固定和支撑的作用。

3 参考西方国家先进技术夹具设计的定量参数优化在数控机床不开槽的情况下，自适应的夹具壁厚为1.5 mm左右，其夹具屈服极限范围内能够达到的最大变形数值波动范围为0.04 mm左右，将夹具的开槽后最大变形压强波动数值控制在105 MPa左右，那么此时多工位自适应夹具所要达到的变形所需压强为91 MPa（如图1）。通过对机械设计的方案进行优化，保证整体理念符合时代发展的需求。从总体设计方面来看，应该对大型机械设备的总能耗进行计算。

TG751

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1671-0711（2016）10（上）-0086-02