機加專用夾具難以做到的，它能輕松搞定！

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隨著我國機床設備的不斷發展和提升，我國的數控機床設備的應用范圍不斷擴大，因此在數控機床應用的過程中，柔性夾具的概念也相應的被提出來。

什么是柔性夾具？

柔性夾具主要就是指正在加工零部件出現尺寸變化以及形狀變化的時候，還能夠應用現有夾具進行機械加工的機床夾具。

圖1 柔性夾具

為什么柔性夾具會被提出來，就沒有其他的新型夾具替代老工藝夾具甚至是其他專用夾具嗎？

夾具的種類以及形式多種多樣，在實際的夾具應用的過程中受到的限制也較為多樣，包括某一些專用夾具為專用不可拆卸，故構成夾具的各組成部分均不能重復使用。

首先是設備的具體型號能夠限制夾具在機械加工中的應用，其次是被加工零部件的實際加工尺寸也會在一定程度上限制夾具在機械加工中的應用，最后是零部件的加工工藝編排以及工藝要求也能夠限制夾具在機床加工中的應用。而柔性夾具卻能夠通過改變夾具的類型來迅速的對機床加工零部件對夾具的要求進行響應，不受限制地完成應用。

機床加工效率的提升以及加工質量的保障在很大程度上依賴于柔性夾具的有效應用，只有最大限度上發揮出柔性夾具的應有作用，才能夠實現數控機床的作用最大化。

要使零件加工工作效率最大化，柔性夾具工藝以及裝備有什么要求嗎？

首先，在數控機床加工的過程中，柔性夾具要有效的保障加工零部件的坐標準確精準定位，需要在機床加工中對柔性夾具以及加工刀具的相對位置進行調整。

在實際的數控機床加工過程中，通常在加工工作中采用T型槽的形式來對零部件進行加工定位，在原點坐標定位的過程中可以以Y軸為坐標基準，在加工工作臺中進行定位孔的坐標確定。需要注意的是這一坐標定位基準并不是絕對的，要根據實際的加工情況來進行具體的分析。

其次，在數控機床加工的過程中，柔性夾具要有效的保障加工零部件的高強度以及高精度。

為了進一步提升數控機床加工零部件的剛性以及強度，技術上要求在數控機床加工的過程中，柔性夾具的應用要有助于加工零部件剛性以及強度的提升，利用柔性夾具的有效應用還能夠更好的提升加工零部件的基準定位以及選取，這樣才能夠有效的保障后續粗加工過程有較大的切削余量，最大程度上提升數控加工過程中的零部件精度。

最后，在數控機床加工的過程中，柔性夾具要保障加工零部件能夠對多個不同的面進行有效定位。

在應用柔性夾具的過程中，盡量讓柔性夾具更可能多地使零部件同刀具接觸，實現一次固定，多個工作面的加工，這還是一項目前非常前沿的加工創新技術。

除了上述的內容以外，技術上要求在加工零部件的有效時間內，能夠實現拆卸加工完畢的零部件同時安裝新的需要加工的零部件，同時也會實現刀具更換頻率的有效降低，這樣能夠在很大程度上降低數控機床針對柔性夾具以及加工刀具的調整時間。

對于一套工藝達到要求的柔性夾具，上述工藝要求亦是柔性夾具相較于單個專用夾具及傳統工藝的優勢，下面講一個關于細長軸加工的案例。

細長軸加工工藝方案

細長軸類零件是常見機械零件，在外圓加工后，其上有平面、曲面、直孔、錐孔、銷孔等需要加工，加工工藝為銑平面、銑曲面、鉆底孔、鉸錐孔。設備選用立式加工中心，刀具選用整體硬質合金刀具，夾具采用柔性夾具，數控加工程序控制加工過程。

圖2 拔叉軸類零件

通過圖1所示零件的工藝分析，設計了在立式加工中心上批量加工的柔性夾具，夾具上配置2 個伺服電機、直線導軌及滾珠絲桿等。通過伺服電機驅動的齒輪齒條轉位系統、液壓自定心定位夾緊機構、伺服電機驅動的輔助支承機構，本夾具可批量安裝8~20件直徑為10~30mm、長度為100~800mm的細長軸類零件，實現銑、鉆、擴、鉸、鏜等工藝過程。

圖3 細長軸類零件在立式加工中心上批量加工的柔性夾具總裝配圖

液壓自定心定位夾緊機構

在加工時零件能實現自定心定位及夾緊。通過更換彈簧卡頭與旋轉套，可定位夾緊不同直徑的細長軸。彈簧的彈力大小也可通過調整右支架的位置來調整。

圖4 液壓自定心定位夾緊機構

伺服電機驅動的輔助支承機構

圖5 伺服電機驅動的輔助支承機構

浮動支撐支架內部有液壓管路及氣路，與液壓輔助支承缸相通。

圖6 輔助支承隨加工位置變化而變化

工作時能通過更換浮動V型塊可適應不同直徑的零件或調整輔助支承缸的高度。

通過應用驗證，該柔性夾具提高了加工質量，通過可移動的伺服電機驅動的輔助支承機構，提高了被加工部位的剛度（抗彎剛度）；該夾具批量裝夾，減少了立式加工中心的換刀時間，減少了機加工時間，提高了加工效率；該柔性夾具可針對不同品種的系列細長軸零件，減少了夾具、機床和人工投入，綜合成本降低。

（來源機械社區）

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