夾具的概念及作用 數(shù)控機(jī)床夾具的類型和特點(diǎn)

發(fā)布日期:2015-05-07    蘭生客服中心    瀏覽:5136

  應(yīng)用機(jī)床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量;有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本;有利于改善工人勞動(dòng)條件,保證安全生產(chǎn);有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。
  一、機(jī)床夾具的類型    
  夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。    
  在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)床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(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。
  機(jī)床夾具的種類繁多,可以從不同的角度對機(jī)床夾具進(jìn)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(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性,機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。
①通用夾具  已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具,稱為通用夾具,其結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,而且具有一定通用性,如三爪自定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、四爪單動(dòng)卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺等。這類夾具適應(yīng)性強(qiáng),可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這些夾具已作為機(jī)床附件由專門工廠制造供應(yīng),只需選購即可。其缺點(diǎn)是夾具的精度不高,生產(chǎn)率也較低,且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件,故一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。
②專用夾具  專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具,稱為專用夾具。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,采用各種專用夾具,可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)周期較長、投資較大。 專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產(chǎn)之外,中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具,但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
③可調(diào)夾具  某些元件可調(diào)整或更換,以適應(yīng)多種工件加工的夾具,稱為可調(diào)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)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件,只需調(diào)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用。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更大;后者則是一種專用可調(diào)夾具,它按成組原理設(shè)計(jì)并能加工一族相似的工件,故在多品種,中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。
④組合夾具  采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件,專為某一工件的某道工序組裝的夾具,稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)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,清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,元件能重復(fù)多次使用,并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn),因此組合夾具在單件,中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中,是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。
⑤拼裝夾具  用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具,稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn),但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。
(2)按使用機(jī)床分類 
夾具按使用機(jī)床不同,可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具等。
(3)按夾緊的動(dòng)力源分類
夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。
二、數(shù)控加工夾具的特點(diǎn)
  作為機(jī)床夾具,首先要滿足機(jī)械加工時(shí)對工件的裝夾要求。同時(shí),數(shù)控加工的夾具還有它本身的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)是:
(1)      數(shù)控加工適用于多品種、中小批量生產(chǎn),為能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件,數(shù)控加工的夾具應(yīng)具有柔性,經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整即可夾持多種形狀和尺寸的工件。
(2)      傳統(tǒng)的專用夾具具有定位、夾緊、導(dǎo)向和對刀四種功能,而數(shù)控機(jī)床上一般都配備有接觸試測頭、刀具預(yù)調(diào)儀及對刀部件等設(shè)備,可以由機(jī)床解決對刀問題。數(shù)控機(jī)床上由程序控制的準(zhǔn)確的定位精度,可實(shí)現(xiàn)夾具中的刀具導(dǎo)向功能。因此數(shù)控加工中的夾具一般不需要導(dǎo)向和對刀功能,只要求具有定位和夾緊功能,就能滿足使用要求,這樣可簡化夾具的結(jié)構(gòu)。
(3)      為適應(yīng)數(shù)控加工的高效率,數(shù)控加工夾具應(yīng)盡可能使用氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等自動(dòng)夾緊裝置快速夾緊,以縮短輔助時(shí)間。
(4)      夾具本身應(yīng)有足夠的剛度,以適應(yīng)大切削用量切削。數(shù)控加工具有工序集中的特點(diǎn),在工件的一次裝夾中既要進(jìn)行切削力很大的粗加工,又要進(jìn)行達(dá)到工件最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)      為適應(yīng)數(shù)控多方面加工,要避免夾具結(jié)構(gòu)包括夾具上的組件對刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的干涉,夾具結(jié)構(gòu)不要妨礙刀具對工件各部位的多面加工。
(6)      夾具的定位要可靠,定位元件應(yīng)具有較高的定位精度,定位部位應(yīng)便于清屑,無切屑積留。如工件的定位面偏小,可考慮增設(shè)工藝凸臺或輔助基準(zhǔn)。
(7)      對剛度小的工件,應(yīng)保證最小的夾緊變形,如使夾緊點(diǎn)靠近支承點(diǎn),避免把夾緊力作用在工件的中空區(qū)域等。當(dāng)粗加工和精加工同在一個(gè)工序內(nèi)完成時(shí),如果上述措施不能把工件變形控制在加工精度要求的范圍內(nèi),應(yīng)在精加工前使程序暫停,讓操作者在粗加工后精加工前變換夾緊力(適當(dāng)減。,以減小夾緊變形對加工精度的影響。
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