几种现代机床夹具及发展方向介绍

HEATS · 发表于 2010-10-22 00:36:23

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随着科学技术的迅猛发展，市场需求的变化多端及商品竞争的日益激烈，使机械产品更新换代的周期愈来愈短，多品种、小批量生产的比例愈来愈高。为了适用这种形势的需要，出现了各种新型夹具。

　　现代-机床夹具的发展方向主要表现在精密化、高效化、柔性化等方面。下面介绍几种现代机床夹具。

　　一、可调夹具

　　可调夹具分为通用可调夹具和成组夹具（也称专用可调夹具）两类。它们共同的特点是，只要更换或调整个别定位、夹紧或导向元件，即可用于多种零件的加工，从而使多种零件的单件小批生产变为一组零件在同一夹具上的“成批生产”。产品更新换代后，只要属于同一类型的零件，就仍能在此夹具上加工。由于可调夹具具有较强的适应性和良好的继承性，所以使用可调夹具可大量减少专用夹具的数量，缩短生产准备周期，降低成本。

　　（一）通用可调夹具

　　通用可调夹具的加工对象较广，有时加工对象不确切。如滑柱式钻模，只要更换不同的定位、夹紧、导向元件，便可用于不同类型工件的钻孔。

　　（二）成组夹具

　　成组夹具是成组工艺中为一组零件的某一工序而专门设计的夹具。

　　成组夹具加工的零件组都应符合成组工艺的相似原则，相似原则主要包括以下内容：工艺相似；装夹表面相似；形状相似；尺寸相似；材料相似；精度相似。图10-7所示为加工拨叉叉部圆弧面及其一端面的成组工艺零件组，它符合成组工艺的相似性原则。

　　图10-8所示为加工该零件组的成组车床夹具，两件同时加工。夹具体1上有四对定位套2（定位孔为φ16H7），可用来安装四种可换定位轴KHl，用来加工四种中心距L不同的零件。若将可换定位轴安装在C一C剖面的T形槽内，则可加工中心距L在一定范围内变化的各种零件。可换垫套KH2及可换压板KH3 按零件叉部的高度H选用更换，并固定在两定位轴连线垂直的T形槽内，防转定位及辅助夹紧用。

　　成组夹具的设计方法与专用夹具相似，首先确定一个“复合零件”，该零件能代表组内零件的主要特征，然后针对“复合零件”设计夹具，并根据组内零件加工范围，设计可调整件和可更换件。应使调整方便、更换迅速、结构简单。由于成组夹具能形成批量生产，因此可以采用高效夹紧装置，如各种气动和液压装置。

　　二、组合夹具

　　（一）概述

　　组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备。我国从60年代初开始推广使用，目前已基本普及，各城市及各大工厂均有自己的组合夹具站。

　　组合夹具由一套预先制造好的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及合件组装而成。

　　组合夹具一般是为某一工件的某一工序组装的专用夹具，也可以组装成通用可调夹具或成组夹具。组合夹具适用于各类机床。

　　组合夹具把专用夹具的设计、制造、使用、报废的单向过程变为组装、扩散、清洗入库、再组装的循环过程。可用几小时的组装代替几个月的设计制造周期，从而缩短了生产周期；节省了工时和材料，降低了生产成本；还可减少夹具库房面积，有利管理。

　　组合夹具的元件精度高、耐磨，并且实现了完全互换，元件精度一般为IT6～IT7级。用组合夹具加工的工件，位置精度一般可达IT8～IT9级，若精心调整可达IT7级。

　　组合夹具的主要缺点是体积大、刚度较差、一次性投资大、成本高。这使组合夹具的推广应用受到一定限制。

　　三、数控机床夹具

　　在现代自动化生产中，数控机床的应用已愈来愈广泛。数控机床加工时，刀具或工作台的运动是由程序控制，按一定坐标位置进行的。

　　数控机床夹具设计时应注意以下几点：

　　1．数控机床夹具上应设置原点（对刀点）。

　　2．数控机床夹具无需设置刀具导向装置。这是因为数控机床加工时，机床、夹具、刀具和工件始终保持严格的坐标关系，刀具与工件间无需导向元件来确定位置。

　　3．数控机床上常需在几个方向上对工件进行加工，因此数控机床夹具应是敞开式的。

　　4．数控机床上应尽量选用可调夹具、拼装夹具和组合夹具。因为数控机床上加工的工件，常是单件小批生产，必须采用柔性好、准备时间短的夹具。

　　5．数控机床夹具的夹紧应牢固可靠、操作方便。夹紧元件的位置应固定不变，防止在自动加工过程中，元件与刀具相碰。

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