應(yīng)用機床(chuáng)夾具,有利於保證工件的加工精度、穩定(dìng)產品(pǐn)質量;有利於提高勞動生(shēng)產率和降低成(chéng)本;有利於改善工人勞動條件,保證安全生產;有利於擴大機(jī)床工藝範圍,實現“一機多用”。
1.機床夾具的類型
夾具是一種裝夾工件的(de)工藝裝備,它廣泛地應用於機械製造過程的切削加工、熱(rè)處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程(chéng)中。
在金屬切削機床上(shàng)使用的夾具統稱(chēng)為機床夾具(jù)。在(zài)現代生(shēng)產中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝(zhuāng)備,它直接影響著工件加工的精度、勞動生(shēng)產率和產品的製造成本等。
機床夾具的種類(lèi)繁(fán)多(duō),可以從不同的角度對(duì)機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾種。
(1)按夾具的使用特點分類
根據夾具在不同生產類型(xíng)中的(de)通用特性,機床夾具可分為通用夾具(jù)、專用夾具、可調夾具、組合(hé)夾具和拚裝夾具五大類。
①通用夾具已經標準化的可加工一定範圍內不同工(gōng)件的夾具(jù),稱為通用夾具,其結構(gòu)、尺寸(cùn)已規(guī)格化,而且具有一定(dìng)通用(yòng)性,如三爪自定心卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單動卡盤、台虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁(cí)力工作台等。這類夾具適應性(xìng)強,可用於(yú)裝夾一定形狀(zhuàng)和尺寸範圍內的各種工件。這些夾具已作為(wéi)機床附件由專門工廠製造(zào)供應,隻需(xū)選購即可。其缺點是夾具的精度不高(gāo),生產率也較低,且較(jiào)難裝夾(jiá)形狀複雜的工件,故一般適用於單件(jiàn)小(xiǎo)批量生產中。
②專用夾具專為某一工件的某道工序設計製(zhì)造的夾具,稱為(wéi)專用夾具。在產品相(xiàng)對穩定、批量(liàng)較(jiào)大的生(shēng)產中(zhōng),采用各種專用夾具,可獲得較高的生產率和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資(zī)較大。
專用夾具(jù)一般在批量生產中(zhōng)使用。除大批大量(liàng)生產之外,中小批量生(shēng)產中也需要采用一(yī)些專用夾具,但在結(jié)構設計時要進行(háng)具體的技術經濟分析。
③可調夾(jiá)具某些元件可調整(zhěng)或更換,以適應多種(zhǒng)工件加工的夾具,稱為可調夾具。可(kě)調夾具是(shì)針對通用夾具和專用夾具(jù)的缺陷而發展起來的(de)一類(lèi)新型夾具。對不同類型(xíng)和(hé)尺寸的工件(jiàn),隻需調(diào)整(zhěng)或更換原來夾具上的個別定(dìng)位元件和夾緊元(yuán)件便可使用(yòng)。它一般又可分為通用可調夾具和成組夾具(jù)兩種。前者的通用範(fàn)圍比通用夾(jiá)具(jù)更大;後者則是一種(zhǒng)專用可調夾具,它按成(chéng)組(zǔ)原理設計並能加工一族相似的工件,故在多品種,中(zhōng)、小批量生產中使(shǐ)用有較好(hǎo)的經濟效果。
④組(zǔ)合夾具采用標準的組合元件、部件,專為某一工(gōng)件的(de)某道工序組裝的夾具,稱為組合夾具(jù)。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模(mó)塊元件具有較高精度(dù)和耐磨性,可組裝成(chéng)各種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗後(hòu)留待組(zǔ)裝新的夾具。由於使用組合夾具(jù)可縮短生產準備周(zhōu)期,元件能重複多次使用,並具有減(jiǎn)少專用夾具數(shù)量等優點,因(yīn)此組合夾具在單件,中(zhōng)、小批量多品種生產和數(shù)控加工中,是一種較經濟的(de)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(jù),稱為拚(pīn)裝夾具。它具有(yǒu)組合夾具的優點,但比組合夾具精度高、效能高、結構緊(jǐn)湊。它(tā)的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具(jù)更適合在數控機床上使用。
(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(jù)、鑽床夾具、鏜床夾具、齒輪(lún)機床夾具(jù)、數控機床夾具、自動機床(chuáng)夾具(jù)、自動線隨行夾具以及其他機床(chuáng)夾具等。
(3)按夾(jiá)緊的動力源分類
夾具按夾緊的動力源可分為手動(dòng)夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾(jiá)具以及真空夾具等。
2.數控加工夾具的特點
作為機床夾具(jù),首先(xiān)要滿足機械加工時對工件的(de)裝夾要求。同時,數控加工的夾具還(hái)有它本身的(de)特點。這些特點是:
(1)數控加工適用於多品種、中小批量生產,為(wéi)能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件,數控加(jiā)工的夾具應具(jù)有柔性,經過適當調整即可(kě)夾持多種(zhǒng)形狀和尺寸的工(gōng)件。
(2)傳統的專用夾具具(jù)有定位、夾緊、導向和對刀四種功能,而數控機床上一般都配備有接觸試(shì)測頭、刀具預調儀(yí)及對刀部(bù)件等設備,可以由(yóu)機床解決對刀問題。數控機床上由程序控製的準(zhǔn)確的定位(wèi)精度,可實現夾具中的刀具導向功能。因此數控加工中的(de)夾具一(yī)般(bān)不需要導向和(hé)對刀功能,隻要求具有(yǒu)定位和(hé)夾緊功(gōng)能,就能(néng)滿足使用要求,這樣(yàng)可簡化夾具的結構。
(3)為適應(yīng)數控加工的高效率,數控加(jiā)工夾具應盡可(kě)能(néng)使用氣動、液壓、電動等自動夾緊(jǐn)裝置快速夾緊,以縮短輔助時間。
(4)夾具本身應有足夠的剛(gāng)度,以適應大(dà)切削用(yòng)量切削。數控(kòng)加工具有工序集中的特點,在(zài)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(dá)到工件最(zuì)終精度要求的精加工,因此夾具的剛度和夾緊力都要滿足大切削力的要求。
(5)為適(shì)應數控多方麵加工,要避免夾具結構包(bāo)括夾具(jù)上的組件(jiàn)對刀具運動軌跡的幹涉,夾具(jù)結構不要妨(fáng)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(wèi)元件應具有較(jiào)高的定位精(jīng)度,定位部位應便於清屑,無切屑積留。如工件的定位麵偏小,可考慮增設工藝凸台或輔助基準。
(7)對剛度小的(de)工件,應保證最小的夾(jiá)緊變形,如使(shǐ)夾緊點靠近(jìn)支承點,避免把夾緊力作用在工件的中空區域等。當(dāng)粗加工和精加工同在一個(gè)工序內完成時,如果上述措(cuò)施不(bú)能把(bǎ)工件變形控製在加工精(jīng)度要求的範圍(wéi)內,應在精加工前使程序暫(zàn)停,讓操作者在粗加工(gōng)後精加工(gōng)前變換夾緊力(適當減小),以(yǐ)減小夾緊變形對加工精度的影響。