機(jī)床夾具的概念及分類
機(jī)床夾具的概念是:在機(jī)床上用于裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的一種裝置。準(zhǔn)確定位工 件是其主要作用,其次在機(jī)床和刀具之間有正確的位置,不干擾加工且能使工件在某個方 向夾緊固定。
3.1.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展
18世紀(jì)后期,由于工業(yè)革命的到來、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,夾具隨著機(jī)床問世。目前夾
具已從原來的輔助工具成為現(xiàn)在門類齊全的工藝裝備。
1) 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國際工業(yè)產(chǎn)品研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,訂單批量少,生產(chǎn)種類繁多的情況已占生產(chǎn)總數(shù) 的85%左右。市場對產(chǎn)品要求的提高,使得企業(yè)對產(chǎn)品不斷的更新升級,以此來保持競 爭力。然而,在機(jī)械制造業(yè),一些中型工廠和企業(yè)中仍然習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具, 通常它們擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;此外,在生成多樣生產(chǎn)的企業(yè)中,3?4年就要更 新50?80%左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10?20%左右,這兩者很不成比例。 近年來,成組技術(shù)、加工中心、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(shù)的投入使用,使得夾具 也必須做出相應(yīng)的調(diào)整,對夾具有了新的要求:生產(chǎn)成本上要能迅速使新產(chǎn)品投產(chǎn),縮短 準(zhǔn)備周期能;通用性上要至少運用于一種相似工件;精度上要能滿足精密加工的夾持要求; 效率上能采用液壓等為動力源的高效夾緊裝置,減輕人力勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率;標(biāo)準(zhǔn)化
上能使某些常用原件遵循一套標(biāo)準(zhǔn)體系。
2) 機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展有四個主要方向:標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化。
標(biāo)準(zhǔn)化:標(biāo)準(zhǔn)化和通用化對于機(jī)床夾具是不可分割的兩個方面。我國也針對夾具制訂 了國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148?T2259—91。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,使得夾具的通用性效果增強(qiáng), 也利于商品化生產(chǎn),利于規(guī)范設(shè)計及生產(chǎn)。
精密化:機(jī)械產(chǎn)品精度要求的提高,也對夾具的精度有了更嚴(yán)格的要求。這類夾具的 的結(jié)構(gòu)類型現(xiàn)在很多,如多齒盤(用于精密分度),精度可達(dá)±0.1";高精度三爪自定心卡 盤(用于精密車削),定心精度為5pm。
高效化:夾具的高效化主要表現(xiàn)在裝夾工件自動化,夾緊過程動力化,夾具轉(zhuǎn)換自動 化三個方面。最終的目標(biāo)是減少工件加工輔助時間,減輕工人勞動強(qiáng)度。自動化夾具、高 速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具是目前常用的高效化夾具。高效化夾具的使用效果明 顯,例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤,既可以保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能穩(wěn)定地夾緊,使切 削速度有提高的空間。除此之外,在數(shù)控機(jī)床上,特別是在加工中心上,自動裝夾夾具和 自動更換夾具設(shè)備,使數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢充分發(fā)揮。
柔性化:柔性化的定義對于夾具和機(jī)床是一致的,它的含義是對象通過調(diào)整、組合等 方式來適應(yīng)外部變化等因素的能力。對夾具而言,變化主要是工藝的變化,工序特征、生 產(chǎn)批量、零件結(jié)構(gòu)和尺寸大小都屬于可變因素。擴(kuò)大夾具的柔性化程度,使不可拆卸結(jié)構(gòu) 為可拆卸結(jié)構(gòu),適應(yīng)多種類產(chǎn)品制造。成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具是典型的具有柔 性化特征夾具的代表。
3.1.2機(jī)床夾具的分類
按專門化程度分類:
1) 通用夾具。這類夾具的元件組成部分按照一定的標(biāo)準(zhǔn)手冊生產(chǎn)制作,可以用作加 工同類不同尺寸的工件,我們把這類夾具統(tǒng)稱為通用夾具。例如,車床三爪卡盤可以裝夾 不同軸徑的工件。這類夾具常常在生產(chǎn)中起到機(jī)床附件的作用,適應(yīng)性廣但效率不高,不 適合多種、大批量生產(chǎn)時運用。
2) 專用夾具。專用夾具顧名思義是為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。這類 夾具一般結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便,而且不會影響所要求的加工精度,不足之處是代價較大, 時間成本和制造設(shè)計成本遠(yuǎn)大于其他夾具。此外,這類夾具再利用價值較低,夾具會隨著 產(chǎn)品的下架而無法再使用,造成結(jié)構(gòu)功能可用但已報廢的情況。適用于特定產(chǎn)品,批量較 大的生產(chǎn)中。"
3) 通用可調(diào)夾具和成組夾具。這類夾具可以根據(jù)被加工零件的需要,對夾具結(jié)構(gòu)中 的部分元件進(jìn)行替換或調(diào)整。成組夾具用于相似零件的成組加工,通用可調(diào)夾具與成組夾 具相比,加工對象多樣,適用范圍更廣一些。
4) 組合夾具。這是由一些現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床附件元件和部件專用部件組合而成的夾具。 這類夾具根據(jù)加工零件的不同而進(jìn)行不同的組裝,因此靈活多變,萬能性強(qiáng),元件重復(fù)利 用率較髙,非常適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5) 隨行夾具。這類夾具一般在自動線生產(chǎn)上應(yīng)用,夾具會隨著工位的轉(zhuǎn)化而移動, 以完成不同工序的加工。
按使用的機(jī)床分類:
因為機(jī)床種類不同,各自工作特點和結(jié)構(gòu)形式都存在很多不同的地方,相應(yīng)的對用于 機(jī)床的夾具結(jié)構(gòu)也不同。因此按機(jī)床種類來分,夾具可分為:車、銑、鉆、鏜、磨床夾具 和其他機(jī)床夾具。
按夾緊動力源分類:
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同,又可分為.•手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣 液夾具、磁力夾具等。
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