機床夾具

機床上用以裝夾工件的裝置

機床夾具是機床上用以裝夾工件和引導刀具的一種裝置。指專為某一工件的某道工序而專門設計的夾具。它與工件的定位基準相接觸,用於確定工件在夾具中的正確位置,從而保證加工時工件相對於刀具和機床加工運動間的相對正確位置。

結構組成


1、定位元件
它與工件的定位基準相接觸,用於確定工件在夾具中的正確位置,從而保證加工時工件相對於刀具和機床加工運動間的相對正確位置。
用於夾緊工件,在切削時使工件在夾具中保持既定位置。
3、對刀、引導元件或裝置
這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用於確定刀具在加工前正確位置的元件,稱為對刀元件,如對刀塊。用於確定刀具位置並導引刀具進行加工的元件,稱為導引元件。
4、連接元件
使夾具與機床相連接的元件,保證機床與夾具之間的相互位置關係。
5、夾具體
用於連接或固定夾具上各元件及裝置,使其成為一個整體的基礎件。它與機床有關部件進行連接、對定,使夾具相對機床具有確定的位置。
6、其它元件及裝置
有些夾具根據工件的加工要求,要有分度機構,銑床夾具還要有定位鍵等。
以上這些組成部分,並不是對每種機床夾具都是缺一不可的,但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置,它們是保證工件加工精度的關鍵,目的是使工件定準、夾牢。

分類


專門化分類

通用夾具是指已經標準化的,在一定範圍內可用於加工不同工件的夾具。例如,車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和迴轉工作台等。這類夾具一般由專業工廠生產,常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應性廣,生產效率低,主要適用於單件、小批量的生產中。
2)專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設計的夾具。其特點是結構緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產效率,但設計製造周期較長、製造費用也較高。當產品變更時,夾具將由於無法再使用而報廢。只適用於產品固定且批量較大的生產中。
3)通用可調夾具和成組夾具
其特點是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調整,以適應不同零件的加工。用於相似零件的成組加工所用的夾具,稱為成組夾具。通用可調夾具與成組夾具相比,加工對象不很明確,適用範圍更廣一些。
4)組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求,由一套事先製造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業廠家製造,其特點是靈活多變,萬能性強,製造周期短、元件能反覆使用,特別適用於新產品的試製和單件小批生產。
5)隨行夾具
隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用,又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位,進行不同工序的加工。

按使用分類

由於各類機床自身工作特點和結構形式各不相同,對所用夾具的結構也相應地提出了不同的要求。按所使用的機床不同,夾具又可分為:車床夾具、銑床夾具、鑽床夾具鏜床夾具磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。

按夾緊分類

根據夾具所採用的夾緊動力源不同,可分為:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
機床夾具
機床夾具

應用作用


1、能穩定地保證工件的加工精度
用夾具裝夾工件時,工件相對於刀具及機床的位置精度由夾具保證,不受工人技術水平的影響,使一批工件的加工精度趨於一致。
2、能減少輔助工時,提高勞動生產率
使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要劃線找正,可顯著地減少輔助工時;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性,可加大切削用量;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,並可採用高效夾緊機構,進一步提高勞動生產率。
3、能擴大機床的使用範圍,實現一機多能
根據加工機床的成形運動,附以不同類型的夾具,即可擴大機床原有的工藝範圍。例如在車床的溜板上或搖臂鑽床工作台上裝上鏜模,就可以進行箱體零件的鏜孔加工。
4、保證加工精度
採用夾具安裝,可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置,工件的位置精度由夾具保證,不受工人技術水平的影響,其加工精度高而且穩定。
5、提高生產率、降低成本
用夾具裝夾工件,無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊,顯著地減少了輔助工時;用夾具裝夾工件提高了工件的剛性,因此可加大切削用量;可以使用多件、多工位夾具裝夾工件,並採用高效夾緊機構,這些因素均有利於提高勞動生產率。另外,採用夾具后,產品質量穩定,廢品率下降,可以安排技術等級較低的工人,明顯地降低了生產成本。
6、擴大機床的工藝範圍
使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用範圍,實現一機多能。例如,在車床或搖臂鑽床上安裝鏜模夾具后,就可以對箱體孔系進行鏜削加工;通過專用夾具還可將車床改為拉床使用,以充分發揮通用機床的作用。
7、減輕工人的勞動強度
用夾具裝夾工件方便、快速,當採用氣動、液壓等夾緊裝置時,可減輕工人的勞動強度。

安裝


自動化夾具的安裝位置(立式或卧式)對於零件的自動供給、自動排出,切屑清除等方面影響很大。如果夾具的安裝位置採取立式,那麼零件的供給必需藉助機械手的幫助。所以,除了有特別制約者之外,夾具安裝位置通常採取卧式(手工操作時,採取立式或卧式可視哪一種操作方便而定)。
不過就組合夾具而言,考慮到供給以後的零件的穩定性,多採取立式。下面我就介紹一下夾具的夾緊方法。
夾具的夾緊方法主要有以下幾種:
1、利用螺旋的夾緊方法;
2、利用凸輪的夾緊方法;
3、利用連桿的夾緊方法;
4、利用卧力的夾緊方法;
5、利用彈簧的夾緊方法;
6、利用氣壓的夾緊方法;
7、利用液壓的夾緊方法;
8、利用電磁力的夾緊方法等等。
就自動化加劇而言,以氣壓和液壓用的最多,其次是凸輪、連桿、彈簧等。連桿多數用在符合夾緊機構中,不過用在加工上而也非常方便。利用凸輪的夾緊方法,由於結構簡單,是一種方便的夾緊方法。不過如凸輪設計的不夠巧妙,就難於自鎖。好在自動化夾具中,凸輪的操作均用氣缸(或油缸)進行,只要在經常施加氣壓(或油壓)的狀態下使用,就不存在難於自鎖的問題了,所以用不著事先進行複雜的凸輪設計工作。

接地及設置


為防止外來的噪音、電波干擾和漏電,線切割放電加工機必須要進行接地施工。
線切割放電加工機的接地施工應按照電器設備標準中規定的獨立的C種施工(接地電阻小於10Ω)進行。
(1) 請進行C種接地施工(獨立)(線切割放電加工機專用地線)。不過,請一點接地。
2) 若通過共同接地路徑幾乎不會傳入其他機器的噪音,則可以採取共同接地。
但接地電纜請單獨連接到接地端。
設置地點
(1) 有壓榨機刨床等的地方,由於存在振動和衝擊,將影響其精度。
(2) 在熱處理廠和電鍍車間等附近,由於電源盤和控制裝置等容易被腐蝕,所以請盡量迴避。
(3) 粉塵多的地方對機床及電源•控制裝置不利。崑山登耀機電原創,轉載請註明出處
(4) 溫度的改變對精度有很大影響,請在20 ±5°C的範圍內使用。高精度加工時請安放在20 ±1°C的恆溫室內。
(5) 請根據配置圖檢驗安放場所的空間是否足夠。同時要確保各裝置之間的間隔以便於維修。
(請參照圖1.4.5, 圖1.4.6。)
(6) 由於在機床本體內部及後面有工作液系統,所以如果有自來水的供給用配管排液用水道將很方便。
(7) 在有些設置場所將會幹擾電視圖像,所以請盡量放置在屏蔽室內。詳細請參照第4.5章節有關電波干擾的內容。
關於配電功率
一次側配線:AC三相200/220V±10% 50/60Hz±1Hz
電源容量如下:
系統構成
FA-S-A(ADVANCE)系列基本系統
交流三相200/220V±10%50/60Hz±1Hz 15.0kVA

發展前景


夾具最早出現在18世紀後期。隨著科學技術的不斷進步,夾具已從一種輔助工具發展成為門類齊全的工藝裝備
1、機床夾具的現狀
國際生產研究協會的統計表明,小批多品種生產的工件品種已佔工件種類總數的85%左右。現代生產要求企業所製造的產品品種經常更新換代,以適應市場的需求與競爭。然而,一般企業都仍習慣於大量採用傳統的專用夾具,一般在具有中等生產能力的工廠里,約擁有數千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產的企業中,每隔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。數控機床、加工中心、成組技術、柔性製造系統(FMS)等新加工技術的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產品的投產,以縮短生產準備周期,降低生產成本;
2)能裝夾一組具有相似性特徵的工件;
3)能適用於精密加工的高精度機床夾具;
4)能適用於各種現代化製造技術的新型機床夾具;
5)採用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率;
6)提高機床夾具的標準化程度。
2、現代機床夾具的發展方向
現代機床夾具的發展方向主要表現為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。
(1)標準化,機床夾具的標準化與通用化是相互聯繫的兩個方面。我國已有夾具零件及部件的國家標準:GB/T2148~T2259-91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化,有利於夾具的商品化生產,有利於縮短生產準備周期,降低生產總成本。
(2)精密化,隨著機械產品精度的日益提高,勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多,例如用於精密分度的多齒盤,其分度精度可達±0.1";用於精密車削的高精度三爪自定心卡盤,其定心精度為5μm。
(3)高效化,高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產率,減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。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,可保證卡爪在試驗轉速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高,除了在生產流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外,在數控機床上,尤其在加工中心上出現了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置,充分發揮了數控機床的效率。
(4)柔性化,機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似,它是指機床夾具通過調整、組合等方式,以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特徵、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特徵的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數控夾具等。為適應現代機械工業多品種、中小批量生產的需要,擴大夾具的柔性化程度,改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構,發展可調夾具結構,將是當前夾具發展的主要方向。
機床夾具
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