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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。 ! A) ^# L1 H' F' g6 S* ]* X
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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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一、可调夹具
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3 }, P! u4 k! q! N! K 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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. Y$ U' I5 ~" |, Y) @4 g (一)通用可调夹具 4 y" t7 u7 ?% y0 B( C5 R" P
1 O) n+ O9 ]! X+ n/ j 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。 7 B/ G3 H% Q1 t, ~
0 s2 J! T+ t9 S8 t0 M2 ~ (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。 ; p/ E) y$ l9 J. p5 K+ D2 C+ v6 w( O# t; r
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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。 + [% Q; n1 b5 e! L6 }+ r5 J4 m% d
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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。
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4 Q) K% e7 }$ P* z 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。 7 ^" g; ?+ {$ Z
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二、组合夹具 ( d$ f( d" Y" Z. a' O
9 L( i8 K7 @: O! O- _" _$ H; f: w (一)概述 " ~' u. w% r$ A- @4 ]1 F2 N$ U7 N
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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。
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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。 : Z, [4 n' ^& h5 ~" d7 D' l& F% I
$ o6 P& m+ s1 A* X2 v: 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。
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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。
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$ o7 W$ e* k7 h4 r- H8 A3 F 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。
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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。
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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。 + y4 B. L! A+ Q7 S9 Z
! P8 s* I# M* V/ K6 _( E 数控机床夹具设计时应注意以下几点: ! U0 U: N% j0 J! G, @2 Z
5 T3 e* {3 h0 ?3 p7 E2 m: z 1.数控机床夹具上应设置原点(对刀点). / X, r) v0 M0 P
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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。 , Z5 O8 K+ m; l2 F2 Z! X# J* P
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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。 * l" x' d! @( Y9 F* c/ L2 P2 D
' d; D: W) `0 u b4 | 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】
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