應用機床(chuáng)夾具,有利(lì)於保(bǎo)證工件的加工(gōng)精度、穩定產品質(zhì)量;有利於提高(gāo)勞動生產率和降低成本;有利於改善工人勞動條件,保證安全生產;有利於擴大機床工藝範圍,實現“一機多用”。
1.機床夾具的類型
夾具是一種裝夾工(gōng)件(jiàn)的工藝裝備,它廣泛(fàn)地(dì)應用於機械製造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝(yì)過程中。
在金屬切削機床(chuáng)上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機床夾具。在(zài)現代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺(quē)少的工藝裝備,它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產品的(de)製造成本等。
機(jī)床夾具的種類繁多,可以從不同的角(jiǎo)度對機床夾具進行分類。常用的分(fèn)類方法有以下幾種。
(1)按(àn)夾具的使用特點分類
根據夾具在不(bú)同生產類型(xíng)中的通用特性(xìng),機床夾(jiá)具可分為通用夾具、專用夾具、可調夾(jiá)具、組合(hé)夾具(jù)和拚裝夾具五(wǔ)大類(lèi)。
①通用夾(jiá)具已經標準化的可加工一定範圍內不同(tóng)工件的夾(jiá)具(jù),稱為通用夾具,其結構、尺寸已規格化(huà),而且具有一定通用性,如三(sān)爪自定心卡盤、機床用平口虎鉗、四(sì)爪單動卡盤、台虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力(lì)工作台等(děng)。這類夾具適應性強,可用於(yú)裝夾一定形狀(zhuàng)和尺寸範圍內的各種工件。這些夾具已作為機床附(fù)件(jiàn)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高,生產率也(yě)較低,且較難裝夾形狀複雜的工(gōng)件,故一般適用於單件小批量生產中。
②專用夾具(jù)專為某一(yī)工件的某道工序(xù)設計製造的夾具,稱(chēng)為專用夾具。在產品相對穩定、批量較大的生產中,采用各(gè)種專用夾具,可獲得較高的生產(chǎn)率和加(jiā)工精度。專(zhuān)用(yòng)夾具的設計周期較長、投資較大。
專(zhuān)用夾(jiá)具一般在批量生產中使用。除大批大量生產之外,中小批量生產(chǎn)中也需要采(cǎi)用(yòng)一(yī)些專用夾具,但(dàn)在結構(gòu)設計(jì)時要進行具體的技術經濟分析。
③可調夾具某些元件可調整或更換,以適應多種工件加工的夾具,稱為可調夾具(jù)。可調夾具是針對通用夾具(jù)和專用夾具的缺陷而發展起來的一類新型夾(jiá)具。對不同類型和尺寸(cùn)的工件,隻需調整(zhěng)或更(gèng)換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便(biàn)可(kě)使用。它一(yī)般又可分為通(tōng)用可調夾具和成組夾具(jù)兩種。前者的通用範圍(wéi)比通用夾具更大;後者則是一種專用可調夾具(jù),它按成(chéng)組原理設計(jì)並能加工一族相(xiàng)似的工(gōng)件,故在多品種,中、小批量生產中使用有較好(hǎo)的(de)經濟(jì)效果。
④組合夾具采用標準的組合元件、部件,專為某一工件的(de)某道工序組裝的夾具,稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的(de)夾具。標準的模(mó)塊元件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各種(zhǒng)夾具(jù)。夾具用畢可拆卸,清(qīng)洗後留待組裝新的夾具。由於使用組合夾具可縮短生產準備周期,元件能重複多次使用,並(bìng)具有減少專用夾具數量等優點,因此組合夾(jiá)具(jù)在單件,中、小批量多品種生產和數控加工中,是一種較經濟的夾具。
⑤拚(pīn)裝夾具用專門的標準化、係列化的拚裝零(líng)部件拚裝而成的夾具,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(dù)高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸(gāng)。此類夾具更適合在(zài)數控機床上使(shǐ)用。
(2)按使用機(jī)床(chuáng)分類
夾(jiá)具按使用機床不同,可分為車床夾具、銑床夾具、鑽床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具以及其他機床夾具等。
(3)按夾緊的動力源分類
夾具按夾緊的動力(lì)源可分為手動夾具、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.數控加工夾具的特點
作為機床夾具,首先要滿足機械加工時對工件的裝夾要求。同(tóng)時,數控加(jiā)工的夾具還有它本身(shēn)的特點。這些特點是:
(1)數控加工適用於多品種、中(zhōng)小(xiǎo)批量生產,為能裝夾不同尺寸、不(bú)同形狀的多品種工件,數(shù)控加工的夾具應具有柔性,經過適當調整即可夾持多種形(xíng)狀和尺寸的工件。
(2)傳統的專(zhuān)用夾具具有定(dìng)位、夾緊、導向和對刀四種功能,而數控(kòng)機床上一(yī)般都配備有接觸試測(cè)頭、刀具預調儀及對刀部件等設備,可以由機床解決對刀問題。數控機床上由程序控製的準確的定位精度,可實(shí)現夾具中的(de)刀具導(dǎo)向功能。因此數(shù)控加工中的夾具一般不需要導向和對刀功能,隻要求具有定位和(hé)夾緊功能,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,數控加工夾具應盡可能使用氣動、液壓、電(diàn)動等(děng)自動夾(jiá)緊裝置(zhì)快(kuài)速夾緊,以縮短輔助時間。
(4)夾具本身(shēn)應有足夠的剛度,以適應大切削用(yòng)量切削。數控加工具有工序(xù)集中的特點,在工件(jiàn)的一次裝夾中既要進(jìn)行切削力很大的粗加工,又要進行達到工件(jiàn)最終精度要求的精加工,因此夾具的剛度和夾緊(jǐn)力都要滿足大切削力的要求。
(5)為適應數控(kòng)多方麵加工,要避免夾具結構包括夾具上的組件對刀具運動(dòng)軌跡的幹涉,夾具結構不要妨礙(ài)刀具對工件各部位的多麵加工。
(6)夾具的定位要可靠,定位元件應具有較高的定位精度,定位部位應便(biàn)於清屑,無(wú)切屑積(jī)留。如(rú)工件的定位麵偏小,可考慮(lǜ)增設工藝(yì)凸台或輔助基(jī)準。
(7)對(duì)剛度小(xiǎo)的(de)工件,應(yīng)保證最小(xiǎo)的夾緊變形,如使(shǐ)夾緊點靠近支承(chéng)點,避免把夾緊力(lì)作(zuò)用在工件的中(zhōng)空區域等。當粗加工和精加工同在一個工序內完成(chéng)時,如果上述措施不能把工件變形控製在加工精度要求的範圍內,應(yīng)在(zài)精加工前(qián)使程序暫停,讓操作者在粗加工後精加工前變(biàn)換夾緊力(適當減小),以減小(xiǎo)夾緊變形對加工(gōng)精度的影響(xiǎng)。