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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。 . y5 b+ r+ n( v. x$ V
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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。
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! r: x4 _" o( i- Z* P! v 一、可调夹具
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2 p0 w8 C* c1 L2 H7 f( A 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。
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(一)通用可调夹具 6 O6 Y0 N0 h+ S, }& i) a1 J
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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。 5 U: y, d# h- ~! d* @3 p
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(二)成组夹具
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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。
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, j- c a6 _! N% x 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。
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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。 " f% |6 U6 s: ?! `
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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。 4 F: U5 }# e* \0 }# G+ T
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二、组合夹具 9 l% y. J d/ i* \) s6 Z7 I
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(一)概述
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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。 - \6 K* n5 I+ W, _; b& e. r6 v+ T$ y
4 ^: w$ b X% M% ^7 w) f 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。 : b( _# f( t. Z; N5 Q* D
" l& C1 m* [7 g2 N1 ~2 m% k9 H 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。 : a! J- ?( p. a4 \8 q+ Z6 s8 b: @; j+ j
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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。 ` ^% x/ G+ p& [3 K! e" W Z. U$ Y
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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。 ) i% I+ g6 y8 H4 d
/ [ s0 k7 g( n0 u, p 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。 ; W, L5 k5 C" y* o6 L
2 {1 i: @& z2 A, W M% X 三、数控机床夹具
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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。
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" c5 M Q. ^4 K3 a 数控机床夹具设计时应注意以下几点:
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1.数控机床夹具上应设置原点(对刀点). $ @2 I0 M" S: I" d2 ~) `0 p6 G9 C Z
7 P- u4 y) C- b: V& S9 e A 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。 7 h% n4 R+ c6 X: ~5 K; a% j9 u
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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。
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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。 ) n- E' V; x4 c# s3 v3 s
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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。 -【MechNet】 , h9 t# T- O: F' s$ N; y
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