應用機床夾具(jù),有利於保證工件的加工(gōng)精度、穩定產品質量(liàng);有(yǒu)利於提(tí)高(gāo)勞動(dòng)生產率和降低(dī)成本;有利於改善工人(rén)勞動條件,保證安全生產(chǎn);有(yǒu)利於擴大機床工(gōng)藝範圍,實現“一機多用(yòng)”。
1.機床(chuáng)夾(jiá)具的類型
夾具是一種裝夾工件的(de)工藝裝備,它廣泛地應用於機械(xiè)製造過程(chéng)的切削(xuē)加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機床上使用的夾具統稱為機床夾具。在現代生產中,機床夾具是一種(zhǒng)不可缺(quē)少的工(gōng)藝裝備,它直接影響(xiǎng)著(zhe)工件加工的精度、勞動生(shēng)產率和產品的製造成本等。
機床夾具的種類繁多,可以從不(bú)同的角度對(duì)機(jī)床夾具進行分類。常用的分類(lèi)方法有以下幾(jǐ)種。
(1)按夾具的使用特點分類
根據夾具在不(bú)同生(shēng)產類型中的通用特性(xìng),機床夾具可分為通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調夾(jiá)具、組合夾(jiá)具和拚裝夾(jiá)具五大類。
①通用夾具已經標準化的可加工一定範圍(wéi)內不同工件的夾具(jù),稱為通用夾具,其結構、尺寸已規(guī)格化,而且具有一(yī)定通用(yòng)性,如三爪自定(dìng)心卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單動卡盤、台虎(hǔ)鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架(jià)和磁力工作台等。這類夾具適應(yīng)性強,可用於(yú)裝夾一定形狀和尺(chǐ)寸範圍內的各種工件。這(zhè)些夾具已作為機(jī)床附件由專門工廠製造供應,隻需選購即可。其缺點是夾具的精度不(bú)高,生產率也較低,且較難裝夾形狀複雜的工件,故一般適用於單件小批量生產(chǎn)中。
②專用夾具專為某一工件的某道工序(xù)設計製造的夾具,稱為專用夾(jiá)具。在產品相對(duì)穩定、批量較大(dà)的生產中,采用各種專用夾具,可獲得較高的生產率和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資較大(dà)。
專用夾具一般在批量生產中(zhōng)使用。除大批大量生產之外,中小批量生產中也需要采用一些專用夾(jiá)具,但在結構設計時要進行具體(tǐ)的技(jì)術經濟分析。
③可調夾(jiá)具某(mǒu)些元件可調整或(huò)更換,以適應多種工件加工的夾具,稱(chēng)為可調夾具(jù)。可調(diào)夾具是針對通用(yòng)夾具和專用夾具的缺陷而發展起來(lái)的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件,隻需調整或更換原來夾具上的個別定(dìng)位元件和夾緊元(yuán)件便可(kě)使用。它一般又可分為通用可調夾具和成組夾具兩種。前者(zhě)的通用範圍比(bǐ)通用夾(jiá)具更大;後者則是(shì)一種專用可調夾具,它按成組原(yuán)理設計並能加工一族相(xiàng)似的工件(jiàn),故在多品種,中、小批量生產中使用有較好的經(jīng)濟效果。
④組合夾(jiá)具采用標準的(de)組合元件、部件,專為某一工件的某道工序組裝的夾(jiá)具,稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各種夾具(jù)。夾具用畢可拆卸,清洗後留待組裝新的夾具。由(yóu)於使用組合(hé)夾(jiá)具可縮短生產準備周期(qī),元件能重複多次使用,並具有減(jiǎn)少專用夾具數量等優點,因此組合夾具在單件,中(zhōng)、小批量多品種生產(chǎn)和數控加工中,是一種較經濟的夾具。
⑤拚裝夾具用專門(mén)的標準化(huà)、係列化的拚裝零部件拚裝而成的夾具,稱為拚裝夾具(jù)。它具有組合夾具的優點,但比組合(hé)夾具精度高、效能高、結構(gòu)緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小(xiǎo)型液壓缸。此類(lèi)夾具更適合(hé)在數控機床上使用(yòng)。
(2)按使用機床分類
夾具按使用機(jī)床不同,可分為車床夾具(jù)、銑床夾具、鑽床夾具(jù)、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數控機(jī)床夾具、自動機(jī)床(chuáng)夾具(jù)、自動線隨行夾具以及其他機床(chuáng)夾具等。
(3)按夾緊的動力源分類
夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液(yè)增(zēng)力夾具(jù)、電磁夾具以及真空夾具等。
2.數控加工夾(jiá)具的特點(diǎn)
作為機床夾具,首(shǒu)先要滿足機械加工時對工件的裝夾要求。同時,數控加工的夾具還有它本身的特點。這些特(tè)點是:
(1)數控加工適用(yòng)於多品種、中小批量生產(chǎn),為能裝夾不同尺寸、不(bú)同形狀的多品(pǐn)種工件,數(shù)控加工的夾具應具有柔性,經過適當調整即可(kě)夾持多種形狀和尺寸的工件。
(2)傳統的專用夾具具有定位、夾緊、導(dǎo)向和對刀四種功能,而數控機床上一般都配(pèi)備有接觸試測頭、刀具預調(diào)儀及對刀(dāo)部件等(děng)設備,可以(yǐ)由機(jī)床解決對刀問題。數控機床上由程序控製的準確的定位精度,可實現夾具中的刀具導向功能。因此數控加工(gōng)中的夾具一般不需要導向和對刀功能,隻要求具有定位和夾緊(jǐn)功能,就能滿足使用要求,這樣可簡化夾具的結構。
(3)為適應數控加工的高效率,數控加工夾(jiá)具(jù)應盡可能使用氣動、液壓、電動等自動夾(jiá)緊裝置快速夾(jiá)緊(jǐn),以(yǐ)縮短輔助時間。
(4)夾具(jù)本身應有足夠的剛度(dù),以適應(yīng)大切(qiē)削用量切削。數控加工具有工序集中的特點,在工件(jiàn)的一(yī)次裝夾中既要進行切(qiē)削力很大的粗加(jiā)工,又要進行(háng)達到工件最終精度要求的精加工,因此夾具的剛度和夾緊力都(dōu)要滿足大切削力的要求。
(5)為適應(yīng)數控多方麵加工(gōng),要避免夾具結構包括(kuò)夾具上的組件對刀具運(yùn)動軌跡的幹涉,夾具結構不要妨礙刀具對工(gōng)件(jiàn)各部位的多(duō)麵加工。
(6)夾具的定位要可靠,定位元件應(yīng)具有較高的定位精(jīng)度,定位部位應便於清屑,無切屑積留。如工件的定位麵偏小,可考慮增設工藝凸(tū)台或輔助基準(zhǔn)。
(7)對(duì)剛度小的工件,應保證最小的夾緊變形,如(rú)使夾緊點靠近支(zhī)承點,避免把(bǎ)夾緊力作用在工(gōng)件的中空區域等。當粗(cū)加工(gōng)和精加工同在(zài)一個工(gōng)序內完成時,如果上述措施不能把工件變形控(kòng)製在加(jiā)工精度要求的範圍內,應在精加工前使程序暫停,讓操作(zuò)者在粗加工後精加工前變換夾緊力(適當減小),以減小夾緊變形對加工精度的影響。