這是夾具俠（jiajoin）發(fā)布的第 1073 篇技術(shù)文章，未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載

對于五軸加工而言，工件夾持面臨的問題是要充分接觸零件，而越來越多的使用五軸加工意味著更加需要對其他工藝部件，如工件夾緊裝置進行評估，并清楚了解其功能。

完全從工件下方夾持

針對不同零件，正確選擇工件夾持裝置可能是充分發(fā)揮五軸加工自動化生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。下圖所示的Unilock系統(tǒng)利用夾在精密旋鈕上的工件接收裝置實現(xiàn)可重復(fù)和快速更換的工件夾持。該系統(tǒng)的設(shè)計目的是縮短設(shè)置時間，而現(xiàn)在其可以應(yīng)用在五軸加工當(dāng)中，這不是因為它能實現(xiàn)快速更換夾持，而是它提供了一種完全從下方夾持零件的方法。

如何充分接觸部件對于五軸加工的部件夾持是一個問題。標(biāo)準(zhǔn)臺鉗會遮蓋零件側(cè)面，五軸加工用短臺鉗可以增大側(cè)面外露部分，但只能沿著零件的下邊緣夾持。即便是為五軸加工項目定制的固定裝置也存在問題，可能會影響刀具或主軸殼，因為整個零件和固定裝置在工作區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

然而只夾持零件下面的方法幾乎可以隱藏工件夾持裝置——工件本身不會對裝置產(chǎn)生任何干擾。系統(tǒng)只需要利用零件已有的孔或增加固定旋鈕所需的孔即可實現(xiàn)這種夾持。事實上，使用旋鈕和工件接收裝置的夾持方法實現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化，可以應(yīng)用到底部不平整的零件中。

只用五軸進行精加工

一般氣動夾持較為常用，但五軸加工使用的工件接收裝置采用了機械夾持，這樣做可以避免五軸運動時纏住空氣管道，造成危險。在這種情況下，系統(tǒng)的快速更換功能就更能夠顯示出其優(yōu)勢了。由于五軸機床在任何一家工廠內(nèi)都可能是最昂貴的設(shè)備，所以它要用于加工最昂貴的工件。

在多個加工中心使用這種工件夾持裝置和工件接收裝置，可以在成本更低的三軸機床上進行粗加工。工件從三軸機床的工件接收裝置組中取出來，然后快速轉(zhuǎn)移到五軸機床的工件接收裝置并進行夾持，這樣五軸機床就可以只用于加工需要精加工的昂貴工件。

燕尾榫零件夾緊

五軸技術(shù)結(jié)合燕尾榫零件夾緊的第五軸多零件加工模塊技術(shù)，大大減少了加工復(fù)雜零件所需要的設(shè)置數(shù)量。最開始的時候使用三軸立式加工中心，到帶有雙400 mm托盤和標(biāo)準(zhǔn)多零件加工模塊的HMC，可以固定多個零件，以此來提高生產(chǎn)量，盡可能減少加工復(fù)雜零件期間“接觸”工件的次數(shù)。

工件和夾具之間的燕尾榫扣連接則提供了更強大、更安全的接口。為使用燕尾榫扣工件夾緊夾具，首先在零件坯件底部加工一個60°的燕尾條。然后將坯件插入夾具中，該夾具帶有夾爪，其配有與坯件燕尾條配合和接合的傾斜凹槽。該接頭的強度則要求在坯件底部僅有一點額外的坯料，以容納燕尾條，在后續(xù)銑削或“鋪板”操作中從加工工件上將坯料去除。由此產(chǎn)生的工廠中HMC的加工工藝，適用于200個零件同樣尺寸的批量生產(chǎn)，比在多個VMC上運行更有效。

五軸多零件加工模塊

五軸多零件加工模塊的在工作區(qū)內(nèi)的占用空間更少，其側(cè)面都有兩個分度器，以及可以容納標(biāo)準(zhǔn)夾具的平面。各分度器都擁有燕尾榫扣工件夾緊夾具，并且分度器旋轉(zhuǎn)精度和重復(fù)性分別為±10"和±5"。

▲第五軸多零件加工模塊的任一側(cè)都具有兩個分度器和一個平坦區(qū)域，以安裝標(biāo)準(zhǔn)夾具

除了夾緊強度以外，燕尾榫扣工件夾緊口為機床主軸提供了更容易接近零件五個側(cè)面的機會，因為基本上沒有要避免的固定元件。該間隙加上道具定位垂直于機床Z軸，使得其有可能使用更短、更具剛性的刀具。

塊狀零件加工

塊狀零件為使用五軸多零件加工模塊進行加工的第一個，之前其要求是在多個VMC上進行9次操作。因為一些真實位置公差低至0.001，并且在許多機床上很多次運行都接觸到了它，所以零件報廢率為30％。現(xiàn)在采用五軸多零件加工模塊對其進行加工，每個周期加工4個，報廢率幾乎為零。

當(dāng)然，加工中必須做出決定以識別表面，從而合并每次作業(yè)的燕尾條。在鋪板之后，如果這個面是要求最少后續(xù)加工操作最少是很方便的，但是需要選擇好關(guān)鍵特征所在基準(zhǔn)的側(cè)面。在移動到下一個之前，并非在分度器上完成加工每一個單獨的零件，對HMC進行編程，以便分階段對每個零件進行加工。在更換刀具之前，隨后使用相同道具在所有4個零件向執(zhí)行同樣的操作，以便在下一個操作中跟進所有零件，這里目的就是最小化設(shè)備的更換次數(shù)，以縮短總的周期。

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