應用(yòng)機床夾具(jù),有利(lì)於保(bǎo)證工件的加工精(jīng)度、穩定產品質量;有利於(yú)提(tí)高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(chǎn);有利於擴大機床工(gōng)藝範(fàn)圍,實現“一機多用”。
1.機床夾具的類型(xíng)
夾具(jù)是一種裝夾工件的(de)工藝裝備,它廣(guǎng)泛地應用於機械製(zhì)造過程的切削加工、熱(rè)處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機(jī)床上使用(yòng)的夾具統稱為機(jī)床夾具。在現代生產(chǎn)中,機(jī)床夾具是一(yī)種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件(jiàn)加工的精度(dù)、勞動生產率和產品的製造成本等。
機床(chuáng)夾具的種類繁多,可以從不同的角度(dù)對機床夾具進行(háng)分類(lèi)。常用的分(fèn)類方法有(yǒu)以下幾種。
(1)按夾具的(de)使用特(tè)點分(fèn)類
根據夾具在不同生產類型中的(de)通用特性,機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具和拚裝夾具五(wǔ)大(dà)類。
①通用夾具已經標(biāo)準化的(de)可加(jiā)工一定範圍內不同工件的夾具,稱(chēng)為通用夾具,其結構、尺寸已規格化,而且具有一定(dìng)通用性(xìng),如三爪自定心卡(kǎ)盤、機床用(yòng)平口虎鉗(qián)、四(sì)爪單動卡盤、台虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作台(tái)等。這類夾具適應性(xìng)強,可用於裝夾一定形(xíng)狀和尺寸範圍內的(de)各種工件。這些夾具已作(zuò)為機床附件由專門工(gōng)廠製造供應,隻(zhī)需選購即可。其缺點是夾具的(de)精度不高,生產率也較低,且較難裝夾形狀複雜的工件(jiàn),故一般適用於單件小批量生產中(zhōng)。
②專(zhuān)用夾具專為某一工件的某道工(gōng)序設計製造的夾具,稱為專(zhuān)用夾(jiá)具(jù)。在產品相對穩定、批量較大的(de)生產中,采用各種專用夾具,可獲(huò)得較高的生產率和加工精度。專用夾具的(de)設計(jì)周(zhōu)期較長、投資較大。
專用夾具一般在批量生產中使用。除大(dà)批(pī)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(jìn)行具體的技術經濟(jì)分析。
③可調夾具某些元件可(kě)調整或更換,以適(shì)應多種工件加工的夾具(jù),稱為可調夾具。可調夾具(jù)是針對通用夾具和(hé)專用夾具的缺陷而發展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺(chǐ)寸的工(gōng)件,隻需調整或更換原來夾具上(shàng)的個別定位元件(jiàn)和夾緊元件便可使用(yòng)。它一般又可分(fèn)為(wéi)通用(yòng)可調夾具和(hé)成組夾具兩種。前者的通用範圍比通用夾具更大;後(hòu)者則(zé)是一種專用可調夾具,它(tā)按成組原(yuán)理設計並能加工一(yī)族相似的工件,故在多品種,中(zhōng)、小批量生產中使用有較好的經濟效(xiào)果。
④組合(hé)夾具采用標準的組合元件、部件,專為某一工件的某道(dào)工序組裝的(de)夾具,稱為(wéi)組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元(yuán)件具有較高(gāo)精度和耐磨性,可組裝成(chéng)各種夾具(jù)。夾具(jù)用畢(bì)可拆卸,清洗後留待組(zǔ)裝新的夾具。由於使用組(zǔ)合(hé)夾具可縮短生產準備周期,元件能重複多次使用,並具有減少專用夾具數量等優點,因此組合夾具在單件,中、小批量多(duō)品種生產(chǎn)和數控加工中,是(shì)一種較經濟的夾具。
⑤拚裝夾(jiá)具用專門的標(biāo)準化(huà)、係列化的(de)拚裝零部件拚(pīn)裝而成的夾具(jù),稱為拚裝夾具。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件(jiàn)中常帶有小型液壓缸。此(cǐ)類夾具更適合在數控(kòng)機(jī)床上使用。
(2)按(àn)使用機(jī)床分類
夾具按使用機床不同,可分為車床夾具、銑床夾具、鑽床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數控機床夾具、自(zì)動機(jī)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(fèn)類
夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電(diàn)磁夾具以及真(zhēn)空夾具等。
2.數控加(jiā)工夾具的特點
作為機床夾具,首先要滿足機械加工(gōng)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的特點。這些特點是:
(1)數控(kòng)加工適用於多品種、中(zhōng)小批量生產,為能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件,數控加工的夾具應具有柔性,經過適當調整即可夾持多種形狀和尺寸的工件。
(2)傳統的(de)專用夾具具有定位、夾緊、導向和對刀四種功能,而數控機(jī)床上一般都(dōu)配備有接觸試(shì)測頭、刀具預調(diào)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(xù)控製的準確的定位精度,可實現夾(jiá)具中的刀具導向功(gōng)能。因此數控加工中的夾具一般不需要導向和對刀功能,隻要求(qiú)具有定位和夾緊功能,就能滿(mǎn)足使用要求,這樣可簡化夾(jiá)具的結構。
(3)為適應數控加工的(de)高效(xiào)率,數控加工夾具(jù)應盡可能使用氣(qì)動、液壓、電動(dòng)等自(zì)動夾緊裝(zhuāng)置快速夾(jiá)緊(jǐn),以縮短輔助時間。
(4)夾具本身應有足夠的剛度,以適應(yīng)大切削用(yòng)量切削(xuē)。數控加工具有工序集中的特(tè)點,在工件的一次裝(zhuāng)夾中既要進行切削力很大的粗(cū)加工,又要進行達到(dào)工件最終精度要求的精加工,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,要避免夾具結構包括夾具上的組件對(duì)刀具運動軌跡(jì)的幹涉,夾具結構不要妨礙刀具對工件(jiàn)各部位的多麵加工(gōng)。
(6)夾具的定位要可(kě)靠,定位元件應具有較高的定位精度,定位部位應便於清屑,無(wú)切屑積(jī)留(liú)。如工件的定位麵偏小,可考慮增設工藝凸台(tái)或輔助基準(zhǔn)。
(7)對剛度小的工件,應保證最小的夾緊變形,如使夾緊點靠近支承點,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在一個工序內完成時,如(rú)果上述措施不(bú)能(néng)把工件變形控製在加工精度要求的範(fàn)圍內,應在精加工前使(shǐ)程序暫停,讓操作者在粗加工後精加工前變換夾緊(jǐn)力(適當減小),以減小夾緊變形對加工精度的影響。