應用機(jī)床夾具,有利於保證工件的加工精度、穩定產品(pǐn)質量;有利於提高(gāo)勞動生(shēng)產率和降低成本;有利於改善工(gōng)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(jù)是一種裝(zhuāng)夾工件(jiàn)的工藝裝備,它廣泛地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(dài)生產中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直(zhí)接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產率和(hé)產品的(de)製造(zào)成本等。
機床(chuáng)夾具的種類(lèi)繁多,可以從不同的角(jiǎo)度對機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾(jǐ)種。
(1)按夾具的使用(yòng)特點分類
根據夾具在不同生產類(lèi)型中的通用特性,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(jù)五大類。
①通用夾具已(yǐ)經標準化的可加工一定範圍(wéi)內不同工件的夾具,稱為通用夾具,其結構(gòu)、尺寸已規格化,而且(qiě)具有(yǒu)一定通用性,如三爪自(zì)定心(xīn)卡盤、機床用平口虎鉗(qián)、四爪單動卡盤、台虎鉗、萬能(néng)分度頭、頂(dǐng)尖、中心架和磁力工作台等。這類夾具適(shì)應性強(qiáng),可(kě)用於裝夾一(yī)定形狀和尺寸範圍內的各種工件。這些夾具已作為機床附件由專門工廠製造供應,隻需選購即可。其缺點是(shì)夾具的精(jīng)度不高,生產率(lǜ)也(yě)較低,且較難裝夾形(xíng)狀複雜的工件(jiàn),故一般適用於單件小批量生產中。
②專(zhuān)用夾(jiá)具專為某一工(gōng)件的某道工序設計製造的夾具,稱為專用夾具。在產品相對穩定、批量較大的生產中,采用各(gè)種專用夾(jiá)具,可獲得較高的生產率和加工精度。專用(yòng)夾具的設計周期較長、投資較大。
專用夾具(jù)一般在批量生產中使用。除大批大量生產之外,中小批量生產中也需要采用一些專用夾具,但在結構設計(jì)時要進行具體的技術經濟分析(xī)。
③可調夾具某些元件可調整或(huò)更換,以適(shì)應多種工件加工(gōng)的夾具,稱為(wéi)可調夾具。可調夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的(de)一類(lèi)新型夾具。對不同類型和尺寸的工件,隻需調整(zhěng)或更換原來夾具上的個(gè)別定(dìng)位(wèi)元件和夾緊元件(jiàn)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(de)通用範圍比通用夾具更(gèng)大;後者則(zé)是一種專用可調夾具,它按成組原理設計並能加工一族(zú)相似的工(gōng)件,故在多品種(zhǒng),中、小批量生產中使用有較好的經濟效(xiào)果。
④組合夾(jiá)具采用標(biāo)準的組合元(yuán)件、部(bù)件,專為(wéi)某一工件的某道工(gōng)序組裝的夾具(jù),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)件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各(gè)種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗(xǐ)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,並具有減少專用夾具(jù)數量等優點,因此組合夾具在單件,中、小批量多品種生產(chǎn)和數控加工(gōng)中(zhōng),是一種較經濟的夾具。
⑤拚裝夾(jiá)具用專門的標準化、係列化的拚裝零部件拚裝而成的夾具,稱為拚裝夾具。它具有組合夾具的優點(diǎn),但比組合夾具精度高、效能高(gāo)、結(jié)構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數控機(jī)床上使用。
(2)按(àn)使用機床分類(lèi)
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、齒輪機床夾具、數控機床夾具、自動機床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其他機床夾具等。
(3)按(àn)夾緊的動力源分類
夾具按夾緊的(de)動力源可分為手動夾具、氣(qì)動夾具、液壓夾具、氣液增力(lì)夾具、電磁夾具以及真空夾具等。
2.數(shù)控加工夾具的特點
作為機床夾具,首先(xiān)要滿足機械加工時對工件的裝(zhuāng)夾要求。同時,數控加工的夾具(jù)還有它本身的特點。這(zhè)些特點(diǎn)是:
(1)數控加工適用(yòng)於多品種、中小(xiǎo)批量生產,為能裝夾不(bú)同尺寸、不(bú)同形(xíng)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(zhuàng)和尺寸的工件。
(2)傳統的專用夾具具有定位(wèi)、夾緊、導向和對刀四(sì)種功能(néng),而數控機床上一般都配備有接觸試測頭、刀具預調儀(yí)及對刀(dāo)部件等(děng)設備,可以由(yóu)機床解決(jué)對(duì)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(jiá)具中的(de)刀具導(dǎo)向功能。因此數控加工中(zhōng)的(de)夾具一般不需要導向和對刀功能,隻要求具有定位和夾緊功能,就能滿足使用要(yào)求,這樣可簡化夾具的結構。
(3)為(wéi)適應數控加工的高效率,數控加工夾具應(yīng)盡可能使用氣動、液壓、電動(dòng)等(děng)自動(dòng)夾(jiá)緊裝置快速夾緊,以(yǐ)縮短輔助時(shí)間。
(4)夾(jiá)具本身應有足夠的剛度,以適應大切削用量切削(xuē)。數控加工具有工序集中的特點,在工件的一次裝夾中既要(yào)進行切削力很大的粗加工,又要進行達到(dào)工(gōng)件最終精度要(yào)求的精加工,因此夾具的剛(gāng)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(gōng),要避免夾(jiá)具結構包括夾具上的組件對刀具(jù)運動軌(guǐ)跡的幹涉,夾具結構不要妨礙刀具對工件各部位的多麵加工(gōng)。
(6)夾具的定位要可靠,定位元(yuán)件應具有較(jiào)高的定位精度,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(lǜ)增設工藝凸台或輔助基準。
(7)對剛(gāng)度(dù)小的工件,應保證最小的(de)夾緊變形(xíng),如使夾緊點靠近(jìn)支承(chéng)點,避免把夾緊(jǐn)力作用在(zài)工件的中空區域等。當(dāng)粗加工和精加工同在一個工序內完成時,如果(guǒ)上述措施不能(néng)把工(gōng)件變形控製在加工精度要求的範圍內,應在精加工前使程序(xù)暫停(tíng),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(jiǎn)小夾緊變形對加工(gōng)精度的影響。