机床夹具的类型和加工特点

应用（yòng）机床夹具（jù），有（yǒu）利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动（dòng）生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件，保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围，实现“一（yī）机多用”。

1.机床夹具的（de）类型

夹具是一种（zhǒng）装夹（jiá）工件的工艺装备，它（tā）广泛地应用于机械制（zhì）造过程的切削加工、热处理、装配（pèi）、焊接和检测等工艺过程中。

在金属切削机床上使用的夹具统称为机床（chuáng）夹具。在现（xiàn）代生产中，机床夹具是一种不可缺少（shǎo）的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率（lǜ）和（hé）产品的制造成本等。

机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用（yòng）的分类方法（fǎ）有以下几种。

(1)按夹具的使用特点分类

根据夹具（jù）在不同生产类型中的通用特性（xìng），机床夹具可分为通用夹具、专用夹（jiá）具、可调夹具、组（zǔ）合（hé）夹具和拼装（zhuāng）夹具五大类。

①通用夹具已（yǐ）经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹（jiá）具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平（píng）口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和（hé）磁力工作台等。这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这（zhè）些夹具已作为（wéi）机床附件（jiàn）由专（zhuān）门工（gōng）厂制造供应，只需选购即可。其缺点（diǎn）是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形（xíng）状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。

②专用（yòng）夹具专为某一工（gōng）件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较（jiào）大的生产中（zhōng），采（cǎi）用（yòng）各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。

专用夹具一（yī）般在批（pī）量生产中使用。除大批大量生产之外（wài），中小批量生产中也需要（yào）采用一些专用夹具，但在（zài）结构设计时要进行具体的技术经（jīng）济分析。

③可（kě）调夹具某（mǒu）些元件可（kě）调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。可调夹具是针对通用夹（jiá）具（jù）和专用夹具的缺陷而发（fā）展起（qǐ）来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工（gōng）件，只需调整或更（gèng）换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元（yuán）件便可使用（yòng）。它（tā）一般（bān）又（yòu）可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大;后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并（bìng）能加工一族相似的工件，故在多品种（zhǒng），中、小批量（liàng）生产中使用有较好的经济效果。

④组合夹具采（cǎi）用标（biāo）准（zhǔn）的组合元件、部件，专（zhuān）为某一工件的（de）某道工序组装的夹具，称为组合夹具。组合夹具是一种（zhǒng）模块化的夹具。标准的模块元（yuán）件具有较高（gāo）精（jīng）度和耐磨性，可组装成各种夹（jiá）具。夹具用毕可拆卸（xiè），清洗后留待组装新的夹（jiá）具（jù）。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优（yōu）点，因此组合夹具（jù）在单件，中、小批量多品种生（shēng）产和数（shù）控加工中，是一种较经（jīng）济的夹具（jù）。

⑤拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼（pīn）装零部件拼装而（ér）成的夹（jiá）具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中（zhōng）常带有小（xiǎo）型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上（shàng）使用。

(2)按（àn）使（shǐ）用（yòng）机床分类

夹具按使用机床不同，可分为车床夹具（jù）、铣床夹具、钻床夹具、镗床（chuáng）夹具、齿轮机床夹具、数（shù）控机床（chuáng）夹具（jù）、自（zì）动机床（chuáng）夹具、自动线随（suí）行夹具以及其他机床夹具等。

(3)按夹紧的动（dòng）力源分类

夹（jiá）具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真（zhēn）空夹具等。

2.数控加工夹具的特点

作（zuò）为机床夹（jiá）具，首（shǒu）先要（yào）满足机械加工时对工件的装（zhuāng）夹要（yào）求。同时，数控加工的（de）夹具还有它本身的特点。这些（xiē）特点是：

(1)数控加工适用于多品种、中小批量生（shēng）产，为能装夹不同尺寸、不同形状（zhuàng）的多品种工件，数（shù）控加工的（de）夹具应具有柔性，经（jīng）过适当调整即（jí）可夹持多种形状和尺寸的工件。

(2)传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触（chù）试测头、刀具预调（diào）仪及对刀部件等设备（bèi），可以由（yóu）机床解决对刀（dāo）问题。数控机床上由程序控制的准确的定位精度，可实现夹具（jù）中的刀具（jù）导向功能。因此数控加工中（zhōng）的（de）夹具一般不需（xū）要导向和对刀功能，只要求（qiú）具有（yǒu）定位和夹紧功能，就（jiù）能满足使用要求，这样可简化夹具的结构。

(3)为适应（yīng）数控加工的高效率，数控加工夹具应（yīng）尽可能使用气动、液压、电动（dòng）等自动夹紧装置快速夹紧（jǐn），以缩短辅助时间。

(4)夹具本身应有足够的刚度，以适应大切削用量（liàng）切削。数（shù）控加工具有（yǒu）工序集中（zhōng）的特点（diǎn），在工件的一（yī）次装夹中既要进行切削力很（hěn）大的粗加工，又要进行达到工件最终精度要求的精（jīng）加（jiā）工，因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力（lì）的要求。

(5)为适应数控多方面加工（gōng），要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨（guǐ）迹的干涉，夹具结构（gòu）不要妨碍（ài）刀具对工件各部位的多面加工。

(6)夹具的（de）定位要可靠，定位元件应具有较高的定（dìng）位精度，定位（wèi）部位应便（biàn）于清屑，无切屑积留。如工件的定位面偏小，可考虑增设工艺凸台或辅助基准。

(7)对刚度小的工件，应保证最小的夹紧变形，如使夹紧点靠近（jìn）支承点，避免把夹紧力作用在工（gōng）件的中空区域等。当粗加工和（hé）精加工同在一个工序内完成时，如果上（shàng）述措施（shī）不能把工（gōng）件变形控制在加工精度要求的范围内，应在精加工前使（shǐ）程序暂停，让操作者在（zài）粗加工后（hòu）精加工前变换夹紧力(适当减小)，以（yǐ）减小夹紧变形对加工精（jīng）度的影响。