應用機床夾具,有利於保證工件的加工精度、穩定產品質量;有利於提高勞動生產率和降低成本;有利於改善工(gōng)人勞動條(tiáo)件,保證安全生產;有利於擴大機(jī)床工藝範(fàn)圍(wéi),實現“一機多用(yòng)”。
1.機床夾(jiá)具的類型
夾具是一種裝夾工件的(de)工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用(yòng)於機械製造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝(zhuāng)配(pèi)、焊接和檢測等工藝過(guò)程中。
在金(jīn)屬切削機床上使用的夾具統稱為(wéi)機床夾(jiá)具。在現代生(shēng)產中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝(yì)裝備,它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產品的製造成本等。
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(fèn)類方(fāng)法(fǎ)有以下幾種。
(1)按夾具的使用特點分類
根據夾具在不同(tóng)生產類型中的通用特性(xìng),機床夾具可(kě)分為通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調夾具(jù)、組合夾具和拚裝夾具五大類。
①通用夾具已經標準化(huà)的(de)可加工一定範圍內(nèi)不同工件的夾具,稱為通用夾具(jù),其結構、尺(chǐ)寸已規(guī)格化,而且具有(yǒu)一(yī)定通用性,如三爪自定心卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單(dān)動卡盤、台虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作台等。這類夾具適應性強,可用於(yú)裝夾一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(yīng),隻需選購即可。其缺點是夾具的精度不高,生產率也較低,且(qiě)較難裝夾形狀複雜的工件,故(gù)一般適用於單件小批量生產中。
②專用夾具專為某一(yī)工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(shēng)產中,采用各種專用夾具,可獲得較高的生產率(lǜ)和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資較大。
專用夾具一般在批(pī)量生產中使用。除大批大量生產之外,中小批量生產中也需(xū)要采用一些專用夾具,但在(zài)結構設計時要(yào)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(jiá)具。可調夾具(jù)是(shì)針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展(zhǎn)起來的一類新型夾具(jù)。對不同類型和尺寸的工件,隻需調整或更換原來夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使(shǐ)用。它一般又可(kě)分為通用可調夾具和成組夾具(jù)兩種。前者的通用範圍比通用夾具更大;後者則是一種(zhǒng)專用可調夾具(jù),它(tā)按成組原理設計並能加工一族相似的工件,故在(zài)多品種,中(zhōng)、小批(pī)量生產中使用有較好的經濟(jì)效果。
④組(zǔ)合夾具采用標(biāo)準的組合元件、部件,專為某一工件的某道工(gōng)序組裝的夾具,稱為組合夾具。組合(hé)夾(jiá)具是一種模塊(kuài)化的夾具。標準的模塊元件具有較(jiào)高精度和耐磨性,可(kě)組裝成各種夾(jiá)具(jù)。夾具用畢可拆卸,清洗後留待組(zǔ)裝新的夾具。由於(yú)使用組合夾具可縮短生產準備周期,元件(jiàn)能重複多次使用,並具有減少專(zhuān)用夾具數(shù)量等優點,因此組合夾具在單件,中、小批量多品種生產和數控加工中,是一種較經濟的夾具(jù)。
⑤拚裝夾具用專門的標準化、係列(liè)化的拚裝零(líng)部件拚裝而成的夾具,稱為拚裝(zhuāng)夾具。它具有組合夾具(jù)的優點,但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基(jī)礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾(jiá)具更適合在數控機(jī)床(chuáng)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、自動線隨行夾具以及其(qí)他機床夾具等。
(3)按夾(jiá)緊的動力源分類
夾具按夾緊的動力源可(kě)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(jiá)具的特點
作為機床夾具,首先要(yào)滿足機械加(jiā)工時對(duì)工件的裝夾要求。同時,數控加工的夾(jiá)具還有(yǒu)它本身的特(tè)點。這些特點是(shì):
(1)數控加工適用於多品種、中小批量生(shēng)產,為(wéi)能裝(zhuāng)夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件,數(shù)控加工的(de)夾具應具有柔(róu)性,經過適當調整即可夾持多種形狀和尺(chǐ)寸的工件。
(2)傳(chuán)統的專用夾具(jù)具有定位、夾緊、導向和(hé)對(duì)刀四種功能(néng),而數控機床上一般都配備有接(jiē)觸試測頭(tóu)、刀具預調儀及對刀部件等設備,可以由機(jī)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,可實現夾具中的(de)刀具導向功能。因此數控加(jiā)工中的夾具一般不需要(yào)導向和對刀功能(néng),隻要求具有定位(wèi)和夾緊功能,就能(néng)滿足使用要求,這樣可簡化夾(jiá)具的結構。
(3)為適應數控加工的高效率,數控加工夾具(jù)應盡可能使用(yòng)氣動、液壓、電動等自動夾緊裝置快速夾緊,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(xuē)用量切(qiē)削。數控加工具有工序集中的特(tè)點,在工件的一次裝夾中既要進行切削力很大的粗加工,又要進行達到工件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(dà)切(qiē)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(jù)上(shàng)的組件對刀具運動軌跡(jì)的幹涉,夾具結(jié)構(gòu)不(bú)要妨礙刀(dāo)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(dìng)位部位(wèi)應便於清屑,無切屑積留。如(rú)工件(jiàn)的定位麵偏小,可考慮增設(shè)工藝凸台或輔助基準。
(7)對剛度小的(de)工(gōng)件,應保證最小的夾緊變形,如使夾緊點靠近(jìn)支承點,避免把夾緊力作用在工件(jiàn)的中(zhōng)空區域等。當粗(cū)加工和精加工同(tóng)在一個工序(xù)內完成時,如(rú)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,應在精加工(gōng)前(qián)使程序(xù)暫停,讓操作者在粗(cū)加工(gōng)後精加工前變換夾(jiá)緊力(適當減小),以減小夾緊變形對加工精度的影響。