應用機床(chuáng)夾具,有利於保(bǎo)證工件的加工精度、穩定產品質量;有利於(yú)提高勞動生產率和降低成本;有利於改善工人勞(láo)動條(tiáo)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(jù)的(de)類型
夾(jiá)具是一種裝(zhuāng)夾工件的工藝裝備,它廣泛地應用(yòng)於機械製造過(guò)程的切削(xuē)加工、熱處理、裝配(pèi)、焊接和檢測等工藝過程中。
在金(jīn)屬切削機床(chuáng)上(shàng)使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現代生產中,機床(chuáng)夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產(chǎn)品的製造成本等。
機床夾具的種類繁多,可以從不同的(de)角度對機床夾具進行(háng)分類。常用的分類方(fāng)法有以下(xià)幾種。
(1)按夾具的使用特點分類
根據夾具在不(bú)同生產類型中的通用特性,機床夾具可分為通(tōng)用夾具、專用夾具(jù)、可調夾具、組(zǔ)合(hé)夾具和拚裝夾(jiá)具五大類。
①通用夾具已經標準化的可加(jiā)工一定範圍內不同工件的夾具,稱為通用夾具,其結構(gòu)、尺(chǐ)寸已規格化,而且具有一定通用性,如(rú)三爪自定心卡盤、機床用平(píng)口虎鉗(qián)、四爪單動卡盤、台虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作台等(děng)。這類夾具(jù)適應性強,可用於裝夾一定形狀和尺寸(cùn)範圍內的各種工件(jiàn)。這些夾具已作(zuò)為機床(chuáng)附件由專門工廠(chǎng)製造供應,隻需選購(gòu)即可(kě)。其缺點(diǎn)是夾具的精度不(bú)高,生產率也較低,且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專用夾具專為某一工件的某(mǒu)道工序設計製造的夾具,稱為專用夾具。在產品相對(duì)穩定、批量較大的生產(chǎn)中,采用各種專用(yòng)夾具(jù),可獲得較(jiào)高的生產率和加工精度。專用(yòng)夾具的(de)設計周期較長、投資較大。
專用夾具一般在批量生產中使用。除大批大量生產之外,中小批量(liàng)生產中(zhōng)也需要采用(yòng)一些專用夾具,但在(zài)結構設計時要進行具體的(de)技術經濟分析。
③可調夾具某些元件(jiàn)可調整或更換,以適應多(duō)種工件(jiàn)加工(gōng)的夾具,稱為可調夾具。可調夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具(jù)。對不同類型和(hé)尺寸的工(gōng)件,隻(zhī)需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和(hé)夾緊元件(jiàn)便(biàn)可使用。它一般又可分為(wéi)通用可調夾具和成組夾具兩種。前(qián)者的通用範圍比通用(yòng)夾具更大;後者則是一種專用可調夾具,它按成組原理設計並能(néng)加工一族相似的工件,故在多品種,中、小批量生產中(zhōng)使用有(yǒu)較好的經濟效果。
④組合夾具采用標(biāo)準的組合(hé)元件、部件(jiàn),專(zhuān)為某一工件的某(mǒu)道工(gōng)序組裝的夾具,稱為組合夾具。組合夾具是(shì)一種模塊化的夾(jiá)具。標準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和(hé)耐磨性,可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗後留待組裝新的夾具。由於使(shǐ)用組合夾具可縮短生產準備周期,元(yuán)件能(néng)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(jiá)具在單件,中、小批量(liàng)多品種生產和數(shù)控加工中,是一種較經濟的夾具。
⑤拚裝夾具(jù)用專門的標準化(huà)、係列化的拚(pīn)裝零部件拚裝而成(chéng)的夾(jiá)具,稱為拚(pīn)裝(zhuāng)夾具。它具有組合夾具的(de)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。此類夾具更適合(hé)在數控機床(chuáng)上使用。
(2)按使用機床分類
夾具(jù)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(jù)、齒輪機床夾具、數控機床夾具、自(zì)動(dòng)機床夾具(jù)、自(zì)動線隨(suí)行夾具以及其他機床夾具等(děng)。
(3)按夾緊的動力源分類
夾具按夾緊的(de)動力源(yuán)可分為手動夾具、氣動夾(jiá)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(gōng)夾具的特點
作為機(jī)床夾具,首先要滿足機械加工時對工件的裝(zhuāng)夾(jiá)要求。同時,數控加工的夾具還有它本身的特點。這些特點是:
(1)數控加工適用於多品種、中小(xiǎo)批量生(shēng)產,為能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件,數控(kòng)加工的夾具應具有柔性,經過適(shì)當調整即可夾持多種形狀和尺寸的(de)工件。
(2)傳統的專用夾具具有(yǒu)定位、夾緊、導向和對刀四種功能,而數控機床上一般都配備有(yǒu)接觸試測(cè)頭、刀具(jù)預(yù)調儀及對刀部(bù)件等設備,可以由機床解決對刀問題。數控機床上由程序控製的(de)準確的(de)定位精度,可實現夾具(jù)中的刀具導向功(gōng)能。因此數控加工中的(de)夾具一般不需要(yào)導向和對刀功能,隻要求具(jù)有定位和夾緊功能,就能滿足使用(yòng)要求,這(zhè)樣可簡化夾具(jù)的結構。
(3)為適應數控加工的高效率,數(shù)控加工夾具應盡可能使用氣動、液壓、電動等自動夾(jiá)緊裝置快速夾緊,以(yǐ)縮短輔助時間。
(4)夾具本身應有(yǒu)足夠的剛度,以(yǐ)適應大切削用量切削。數控加工(gōng)具有工序集中的特點,在工件的一(yī)次裝夾中既要進行切削力很大的粗加工,又要進(jìn)行達到工件最終精度要求(qiú)的(de)精加工(gōng),因此夾具的(de)剛度和夾(jiá)緊力都要滿足大切削力的(de)要求。
(5)為適應數控多(duō)方麵加工,要避免夾具結構包括夾具上的組件對刀具運動軌跡(jì)的幹涉,夾具結構不要妨礙刀具對工件各部位的多麵加工。
(6)夾具的定位要(yào)可靠,定位元件應具(jù)有(yǒu)較高的定位精度,定位(wèi)部(bù)位應便於清屑,無切屑積留。如工件的定位麵偏小,可考慮增設工(gōng)藝凸台或輔助基準。
(7)對剛度小的(de)工件,應保證最小的夾(jiá)緊變形,如使夾緊點靠(kào)近支承點,避免把夾緊(jǐn)力作用在工件的中(zhōng)空(kōng)區域等。當粗加工和精(jīng)加工(gōng)同在(zài)一個工序內完(wán)成時,如果上述措施(shī)不能把工件變形控製在加工精度要求的範圍內,應在精加工前使程序暫停,讓操作(zuò)者在粗加工後精(jīng)加工前變(biàn)換夾緊力(適當減(jiǎn)小),以減小(xiǎo)夾緊變形對加工精度的影響。