應用機床夾具,有利於保證工件的加工精(jīng)度、穩定產品質量;有利於提高勞動生產率和降低成本;有(yǒu)利(lì)於改善工人勞動條件,保證安全生產(chǎn);有利於擴(kuò)大機床工藝範圍,實現“一機多用”。
1.機床(chuáng)夾具的類型
夾具是一種裝夾工件(jiàn)的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用(yòng)於機械製造過程的切(qiē)削加工、熱處理(lǐ)、裝(zhuāng)配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。
在金(jīn)屬切削機床上使用(yòng)的(de)夾具統稱為機(jī)床夾具。在現代生產中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的(de)工藝裝(zhuāng)備,它直接(jiē)影響著工件加工的精度、勞動生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)機床夾具進行分類。常(cháng)用的分類方法有以下幾種。
(1)按夾具的使用特(tè)點分類
根據夾具在不同生(shēng)產類型中的通用(yòng)特性,機(jī)床夾具可分為(wéi)通用夾具、專用夾具、可調夾(jiá)具、組合夾具和(hé)拚裝夾(jiá)具五大(dà)類。
①通用夾具已經標準化的可(kě)加工一定範圍內(nèi)不同工件的夾具,稱為通用夾(jiá)具,其結構、尺寸(cùn)已規格化,而且具有一(yī)定通(tōng)用性,如三爪自定心卡(kǎ)盤、機床用平口(kǒu)虎鉗、四爪單動卡盤、台虎鉗、萬能分度頭、頂尖(jiān)、中心架和磁力工作台等。這類夾具適應性強,可用於裝(zhuāng)夾一定形狀和尺寸範圍內的各種工件。這些夾具已作(zuò)為機床附件(jiàn)由專門工廠製造(zào)供應,隻需選(xuǎn)購即可。其缺點是夾具的精度不高,生產率也較低,且較難裝夾形狀複(fù)雜的工件,故一般適用於單件小批量生產中。
②專用夾具專為某一工件的某(mǒu)道工序設(shè)計製造的夾具,稱為專用夾具。在(zài)產品相對穩定、批量較大的(de)生產中,采用(yòng)各種專用(yòng)夾具(jù),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。
專用(yòng)夾具(jù)一般在批量(liàng)生產中使用。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具,但在結構設計時要進(jìn)行具體的技術經濟分析。
③可調夾具某些元件可(kě)調整或更換,以適應多種工件加(jiā)工的夾具,稱為(wéi)可調夾具。可調夾具是針(zhēn)對通用夾具和專用夾具的缺陷(xiàn)而(ér)發展起來的一類新(xīn)型夾具。對不同(tóng)類型和尺寸的工件,隻需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元(yuán)件便可使用。它一般又可分為通用可調夾具和成組夾具兩種。前者的通用範圍比通用夾具更大;後者則是(shì)一種專用可調夾具,它按成組原(yuán)理(lǐ)設計並能加工一族相似的工件,故在多品種,中、小批量生產(chǎn)中使用(yòng)有較好的經濟效果。
④組合夾具采(cǎi)用標準的(de)組合(hé)元件、部件,專為某一工件的某道(dào)工序組(zǔ)裝的夾具,稱(chēng)為組合夾(jiá)具。組合夾具(jù)是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有(yǒu)較高精度和耐磨性,可組裝成(chéng)各種夾具。夾具用畢可拆(chāi)卸,清洗後留待組裝新的夾具。由於使用(yòng)組合夾(jiá)具可縮(suō)短生產準備周期,元件能重複多次使用,並具有減少(shǎo)專用夾(jiá)具數量等優(yōu)點(diǎn),因此組合夾具在單件,中、小(xiǎo)批量多品(pǐn)種生產和數控加(jiā)工中(zhōng),是一種較經濟(jì)的夾具。
⑤拚裝夾具用專門的標準化、係列化的拚裝零部件拚裝而(ér)成的夾具,稱為(wéi)拚裝夾具。它具有組合夾具的優點,但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部(bù)件中常帶有小(xiǎo)型液壓(yā)缸。此類夾具更適合在數控機床上使用。
(2)按使用機床(chuáng)分類
夾具按(àn)使用機床不同,可分為車床(chuáng)夾(jiá)具、銑(xǐ)床夾具、鑽(zuàn)床(chuáng)夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數控機床夾具、自動機床夾(jiá)具(jù)、自(zì)動線隨行夾具以及其他機床夾具等(děng)。
(3)按夾緊的動(dòng)力源(yuán)分類
夾(jiá)具按夾緊的動力源可(kě)分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。
2.數控加(jiā)工夾具的特點
作(zuò)為機床夾具,首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(tè)點。這些特點是:
(1)數控(kòng)加工適用於多品種、中小批量生(shēng)產,為能裝夾不同尺寸、不(bú)同形狀的多品種工件,數控加工的夾具應具有柔性(xìng),經(jīng)過適當調(diào)整即可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、導向(xiàng)和對(duì)刀四種功能,而數控機床上一般都配備有接觸試測頭、刀具預調(diào)儀及(jí)對刀部(bù)件等設備,可以由機床解決對刀問題(tí)。數控機床上由程序控製的準確的定位精度(dù),可實現(xiàn)夾具中的刀具導向功能。因此數(shù)控加工中的(de)夾具一般不需要導向和(hé)對刀功能,隻要求具有定位和夾緊功能,就能滿足使用要求,這樣可(kě)簡化夾具的結(jié)構。
(3)為適應數控加(jiā)工的(de)高效率,數控加工夾具應盡可能(néng)使用氣動、液壓、電動等自動夾緊裝(zhuāng)置快速夾緊,以縮短輔助時間。
(4)夾具本身應有足夠的(de)剛度,以適應大切削用量切削。數控加工(gōng)具有工序集(jí)中的特點(diǎn),在工件的一次裝夾(jiá)中既要進行切削力很大的粗加工(gōng),又要進行達到工件(jiàn)最終(zhōng)精度要求的精加工,因此夾具的剛度和夾緊力都要滿足大切削力的要求。
(5)為適應數控多方麵加工,要避免夾具結(jié)構包括(kuò)夾具上的組件對刀具運動軌跡的幹涉,夾具結構不要妨礙刀具(jù)對工件各(gè)部位的多麵加工。
(6)夾具的定位要可靠,定位元件應具有較高的定位(wèi)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,可考慮增設工藝凸台或輔助基準。
(7)對剛度小的工件,應保證最小的夾緊變形,如使夾緊點(diǎn)靠近(jìn)支承點,避免把夾緊力作用在工件的中空區域等。當粗加工和精加工同(tóng)在一個工序內完成時,如果上述措施不能把工件變形控製在加工精度要(yào)求的範圍內,應(yīng)在精加工前使程序暫停,讓操作者在粗加工後精加工前變換夾緊力(lì)(適當減小),以減小夾緊變形對(duì)加工精(jīng)度的影響(xiǎng)。