應用機床夾具,有利於保證工件的加工精(jīng)度、穩定產(chǎn)品質量;有利於提高勞動生(shēng)產率(lǜ)和降低成本;有利於改善工人勞動條件,保(bǎo)證安全生(shēng)產;有利於擴大機(jī)床工(gōng)藝範圍,實現“一機多用”。
1.機床夾(jiá)具的類型
夾具是一種裝(zhuāng)夾工件的工藝裝備,它廣泛地應用於機械(xiè)製造過程的(de)切(qiē)削加(jiā)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。在現代生產中,機(jī)床夾具是一種不(bú)可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和(hé)產品(pǐn)的(de)製造成本等。
機床夾具的(de)種類繁多,可以從不同的角度對機床夾(jiá)具進行分類。常用的分類方法有以下幾種。
(1)按夾具的使用特點(diǎn)分類
根據夾具在不同生產類型中的通用特(tè)性,機床夾具可(kě)分為通用夾具(jù)、專用夾具、可調夾具、組合夾具和拚裝夾具五大類。
①通(tōng)用夾(jiá)具已經(jīng)標準化的可(kě)加工一定範圍內不同工件的夾具,稱為通用夾具,其結構、尺寸已規格化,而且具有一定通用性,如三爪自定(dìng)心卡盤、機床用平口虎鉗、四(sì)爪單動卡盤、台虎鉗、萬能分(fèn)度頭、頂(dǐng)尖、中心架和磁力工作台等(děng)。這類夾具適應(yīng)性強,可用於裝夾一定形狀和尺(chǐ)寸範圍(wéi)內的(de)各種工件(jiàn)。這些夾具已作為機床附(fù)件由專門工廠(chǎng)製(zhì)造供應,隻需選購即可(kě)。其缺點是夾具的精度(dù)不高,生產率(lǜ)也較低,且較難裝夾形狀複雜的工(gōng)件,故一般適用於(yú)單件小批量生產中。
②專用夾具專為某一工(gōng)件的某道工(gōng)序設(shè)計製造的夾具,稱為專用夾具。在產品相對穩定、批(pī)量較大的生產中,采用各種專用夾具(jù),可獲(huò)得(dé)較高的生產(chǎn)率和加工(gōng)精度。專用夾具的設計周(zhōu)期較長、投資較大。
專用夾具(jù)一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產之外,中小批量生產中(zhōng)也需要采用一些專(zhuān)用夾具,但在結(jié)構設計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(jiā)工(gōng)的夾具,稱為(wéi)可(kě)調夾具。可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一(yī)類新型(xíng)夾具。對不同類型和尺寸的工件,隻需調整或更換(huàn)原來夾具上(shàng)的個別(bié)定位元件和夾緊元件便可使用。它(tā)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(wéi)比通用夾(jiá)具更大;後者則是一種專用可調夾具,它按成組原(yuán)理設計並能加工一族(zú)相似的工件,故在多品種,中、小批量生產中使用有較(jiào)好的經濟效果(guǒ)。
④組合夾具(jù)采用標準的組合元件、部(bù)件,專為某(mǒu)一工件的某道(dào)工序組裝的夾(jiá)具,稱為組合夾具。組合夾具是一(yī)種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗(xǐ)後(hòu)留待組裝新(xīn)的夾具。由於(yú)使(shǐ)用組合夾具可(kě)縮短(duǎn)生產(chǎn)準備周期,元件(jiàn)能重複多次使用,並(bìng)具有減少專用夾具數量等優點,因此(cǐ)組合夾具在單件,中、小批(pī)量多品種生產和數控加工中,是一種較經濟的夾具。
⑤拚裝夾具用專門的標準化、係列化的拚裝零部件拚裝而成的夾具,稱為(wéi)拚裝(zhuāng)夾具。它具有組合夾具的優點(diǎn),但比組合夾具精度高、效能(néng)高、結(jié)構緊湊。它的基礎板和(hé)夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾(jiá)具(jù)更適合在數控機床上使用。
(2)按使用機床分類
夾具按使用機床不同,可分為車床夾具、銑床(chuáng)夾具、鑽床夾具、鏜(táng)床夾具、齒輪機床(chuáng)夾具、數控機床夾具、自動(dòng)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(jǐn)的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動夾(jiá)具、液壓夾具、氣液增力(lì)夾具(jù)、電磁夾具以及真空夾具等。
2.數控(kòng)加工夾具(jù)的特點
作為機床夾具,首先要滿足機械加工時對(duì)工件的裝夾要求(qiú)。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、中小批量生產(chǎn),為能裝夾不同尺寸、不(bú)同形狀的多品種工件,數控加工(gōng)的夾具應(yīng)具有柔性,經過(guò)適(shì)當調整即可夾(jiá)持多種形狀(zhuàng)和(hé)尺寸(cùn)的工件。
(2)傳統的專用夾具具有定(dìng)位(wèi)、夾緊、導向和對(duì)刀四種功能,而數控機床上一般都(dōu)配備有接觸試測頭、刀具(jù)預調儀及對刀部件等設(shè)備,可以由機床解決對刀問題。數(shù)控機床上由程序控製的準確的定(dìng)位精度,可實現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對刀功能,隻要求具有(yǒu)定位和夾緊功能,就能滿足使用(yòng)要求,這樣可簡化夾具(jù)的結構。
(3)為適應數控加工的高效率,數控加工夾具應(yīng)盡可能(néng)使用(yòng)氣動、液壓、電動等自動夾(jiá)緊裝置(zhì)快速夾緊,以縮短輔助時間。
(4)夾具本身應有足夠的剛度,以適應大切削用量切削。數控加工具有工序集中的特點,在工件的一次裝夾中既要進行切削力很大的粗加工,又要進行達到(dào)工件最終精度要求的精加(jiā)工,因此夾具的剛度和夾緊力都(dōu)要滿足大切(qiē)削力的要求。
(5)為適(shì)應數(shù)控多(duō)方麵加工,要避免夾具結構包(bāo)括夾具上的組件對刀具運動軌跡的幹(gàn)涉,夾具結構不要妨礙刀具對工件各部位的(de)多麵加工。
(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(yīng)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(xiǎo)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(tóng)在一個工序內完成時,如果上述措施不(bú)能把工件變形控製在加工精度要求的範(fàn)圍內,應在(zài)精加工(gōng)前使程序暫停,讓操作者在(zài)粗加(jiā)工後精加工前變換(huàn)夾緊力(適當減小),以減小夾緊變形對加工精度的影響。