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浅谈机床夹具的分类构成及改进工艺
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摘要
根据央具在不同生产类型中的通用特性,机床夹具可分为通用央具、专用央具、可调夹具、组合夹具和自动线夹其等。按使用机床可将夹其分为车床夹具、锐床央具、钻床央具、检床夹其、步枪机床央具、数撞机床夹具、自动机床夹具、自动线随行以及其他机床夹具子。机床夹具的结构可棍括为定位元件、夹紧装呈、夹具体、时刀或导向装、连接元件、其他装里或元件子。对影响数控加工质量的主要因素之一的机床夹具作了初步的探讨, 提出了一种可行的夹具设计方法, 并附实例对其作了证明。
关键词 夹具;机床;构成;设计;分类
机床夹具在机械加工中的作用
对工件进行机械加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种:一种是工件直接装夹在机床的工作台或卡盘上;另一种是工件装夹在夹具上[1]。采用第一种方法装夹工件时,一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备,但效率低,一般用于单件和小批量生产[2]。
稳定地保证工件的加工精度
用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。
1.2 提高劳动生产率
使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。
1.3扩大机床的使用范围
在通用机床上采用专用夹具可以扩大机床的工艺范围,充分发挥机床的潜力,达到一机多用的目的。例如,使用专用夹具可以在普通车床上很方便地加工小型箱体类工件。甚至在车床上拉出油槽,减少了昂贵的专用机床,降低了成本,这对中小型工厂尤其重要。
1.4 改善操作者的劳动条件
由于气动、液压、电磁等动力源在夹具中的应用,一方面减轻了工人的劳动强度;另一方面也保证了夹紧工件的可靠性,并能实现机床的互锁,避免事故,保证了操作者和机床设备的安全。
1.5 降低成本
在批量生产使用夹具后,由干劳动生产率的提高,使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因,明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上,每个工件增加的成本是极少的,远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大,使用夹具所取得的经济效益就愈显著。
夹具的分类
2.1按家具的通用特性分类
(l)通用夹具。通用夹具是指结构、尺寸已规格化,而 且具有一定通用性的夹具。这类夹具适应性强,可用来装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。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[3]。
(2)专用夹具。这类夹具是专为零件的某一道工序的加工而设计和制造的。在产品相对稳定、批量较大的生产中,常用各种专用夹具,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。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[4]。
(3)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,只需调整或更换原夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。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[5]。
(4)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,是种较经济的夹具。
(5)自动线夹具。自动线夹具一般分为两种:一种为固定式夹具,它
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