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应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件,保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。 T_x001E_]0q3(b(,
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一、机床夹具的类型 _x0013_RrlVP":_x001D_+
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夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 EAL9~_x001B__x0016_ ^_x001E_
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在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。 iB=e S_x0018_zpl
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机床夹具的种类繁多,可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。 ROv:Vv1C_x0012_
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1、按夹具的使用特点分类 a @B h .;
_x0015_ {f5oXJ <br/>根据夹具在不同生产类型中的通用特性,机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。 ^^+_x0017__x0006_Y Jb_x00F_ <br/>_x0011_tt_x0011_d;,|_x0014_{ <br/>(1)通用夹具 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具,称为通用夹具,其结构、尺寸已规格化,而且具有一定通用性,如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。这类夹具适应性强,可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应,只需选购即可。其缺点是夹具的精度不高,生产率也较低,且较难装夹形状复杂的工件,故一般适用于单件小批量生产中。 *Ye8e[4Kt_x0004_ <br/>_x0006_v?5 #7^hl <br/>(2)专用夹具 专为某一工件的某道工序设计制造的夹具,称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中,采用各种专用夹具,可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。 *r_x001E_L_x00E__x0018_`_x0017_ S <br/>c_x001F_w<S6$N;r <br/>专用夹具一般在批量生产中使用。除大批大量生产之外,中小批量生产中也需要采用一些专用夹具,但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。 {~dkU/u-!\ <br/>'1B J :);l <br/>(3)可调夹具 某些元件可调整或更换,以适应多种工件加工的夹具,称为可调夹具。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件,只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大;后者则是一种专用可调夹具,它按成组原理设计并能加工一族相似的工件,故在多品种,中、小批量生产中使用有较好的经济效果。 GU_x0007__x0002_c HEyM <br/>hWaRk.g!_x001F_F <br/>(4)组合夹具 采用标准的组合元件、部件,专为某一工件的某道工序组装的夹具,称为组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性,可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸,清洗后留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期,元件能重复多次使用,并具有减少专用夹具数量等优点,因此组合夹具在单件,中、小批量多品种生产和数控加工中,是一种较经济的夹具。 ,X9_x0017_KUfK7m <br/>!UEDx;(?_x0002__x0002_ <br/>(5)拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具,称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点,但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。 ("_x0001__x0002__x0005_A0_x0005_Sk <br/>K _x001B_8zr79a! <br/>2、按使用机床分类 i V ozF1*X <br/>/cK4*&<-@_x001D_ <br/>夹具按使用机床不同,可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。 r ~X^kQl[ <br/>%_x0016__x0001_D_x0008_(Y+^_x001E_ <br/>3、按夹紧的动力源分类 _x001B_EK^,V(Z{ <br/>$ W_x001B_\v_x00F_ ~ <br/>夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。 aID_x0002_E>A6_x0003_i <br/>/?U(Gau[w}
二、数控加工夹具的特点 k._x0012_{\|NS_x00F__x0003_
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作为机床夹具,首先要满足机械加工时对工件的装夹要求。同时,数控加工的夹具还有它本身的特点。这些特点是: Fl_x0016_ _x0002_:{
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1、数控加工适用于多品种、中小批量生产,为能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件,数控加工的夹具应具有柔性,经过适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件。 a9D0_x0019_3 l_x001E_
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2、传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能,而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备,可以由机床解决对刀问题。数控机床上由程序控制的准确的定位精度,可实现夹具中的刀具导向功能。因此数控加工中的夹具一般不需要导向和对刀功能,只要求具有定位和夹紧功能,就能满足使用要求,这样可简化夹具的结构。 n6`, g79i;
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3、为适应数控加工的高效率,数控加工夹具应尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快速夹紧,以缩短辅助时间。 4hAI_x0006_ky_x001B_
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4、夹具本身应有足够的刚度,以适应大切削用量切削。数控加工具有工序集中的特点,在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗加工,又要进行达到工件最终精度要求的精加工,因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求。 r9':_x0002_B^T2d
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5、为适应数控多方面加工,要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨迹的干涉,夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工。 gw/U^?3==_x0003_
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6、夹具的定位要可靠,定位元件应具有较高的定位精度,定位部位应便于清屑,无切屑积留。如工件的定位面偏小,可考虑增设工艺凸台或辅助基准。 <hl+{jxo_x00F_D
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7、对刚度小的工件,应保证最小的夹紧变形,如使夹紧点靠近支承点,避免把夹紧力作用在工件的中空区域等。当粗加工和精加工同在一个工序内完成时,如果上述措施不能把工件变形控制在加工精度要求的范围内,应在精加工前使程序暂停,让操作者在粗加工后精加工前变换夹紧力(适当减小),以减小夹紧变形对加工精度的影响。
现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。
(1)标准化
机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148~T2259-91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。
(2)精密化
随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达±0.1";用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5μm。
(3)高效化
高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。
(4)柔性化
机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向。
数控机床工件的装夹方法:
1、用找正法装夹:
1)方法:
a) 把工件直接放在机床工作台上或放在四爪卡盘、机用虎钳等机床附件中,根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧;
b)先按加工要求进行加工面位置的划线工序,然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。
2)特点:
a)这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高;
b)定位精度较低,由于常常需要增加划线工序,所以增加了生产成本;
c)只需使用通用性很好的机床附件和工具,因此能适用于加工各种不同零件的各种表面,特别适合于单件、小批量生产。
2、用夹具装夹安装:
1)工件装在夹具上,不再进行找正,便能直接得到准确加工位置的装夹方式。
2)特点:避免了找正法划线定位而浪费的工时,还可以避免加工后的工件的加工误差分散范围扩大,夹装方便。
找正法与用夹具装夹工件的对比
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