钻铣床夹具如何正确选用与安装

Question

如题所述

Answer 1

钻铣床夹具按通用特性可分为哪几类目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类. 1．通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具。其优点是适应性强、不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 2．专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用与产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。 3．可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多中工件的夹具，称为可调夹具。它还分通用可调夹具和成组夹具两类。 4．组合夹具 组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 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，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。

Answer 2

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。
二、组合夹具
组合夹具又称为“积木式夹具”，它由一系列经过标准化设计、功能各异、规格尺寸不同的钻床夹具元件组成，客户可以根据加工要求，象“搭积木”一样，快速拼装出各种类型的钻床夹具。由于组合夹具省去了设计和制造专用夹具时间，极大地缩短了生产准备时间，因而有效地缩短了小批量生产周期，即提高了生产效率。另外，组合夹具还具有定位精度高、装夹柔性大、循环重复使用、制造节能节材、使用成本低廉等优点。故小批量加工，特别是产品形状较为复杂时可优先考虑使用组合夹具。
三、精密组合平口钳
精密组合平口钳实际上属于组合夹具中的“合件”，与其它组合夹具元件相比其通用性更强、标准化程度更高、使用更简便、装夹更可靠，因此在全球范围内得到了广泛的应用。精密组合平口钳具有快速安装（拆卸）、快速装夹等优点，因此可以缩短生产准备时间，提高小批量生产效率。目前国际上常用的精密组合平口钳装夹范围一般在1000mm以内的，夹紧力一般在5000Kgf以内。
需要注意的是，这里所说的精密组合平口钳并不是老式机加虎钳，老式机加虎钳功能单一、制造精度低、无法成组使用、使用寿命短，不适宜在数控钻床、加工中心上使用。
四、电永磁夹具
电永磁夹具是以钕铁硼等新型永磁材料为磁力源，运用现代磁路原理而设计出来的一种新型夹具。大量的机加工实践表明，电永磁夹具可以大幅提高数控钻床、加工中心的综合加工效能。
电永磁夹具的夹紧与松开过程只需1秒左右，因此大幅缩短了装夹时间；常规数控钻床夹具的定位元件和夹紧元件占用空间较大，而电永磁夹具没有这些占用空间的元件，因此与常规数控钻床夹具相比，电永磁夹具的装夹范围更大，这有利于充分利用数控钻床的工作枱和加工行程，有利于提高数控钻床的综合加工效能。电永磁夹具的吸力一般在15~18Kgf/cm2，因此一定要保证吸力（夹紧力）足够抵抗切削力，一般情况下，吸附面积不应小于30cm2，即夹紧力不小于450Kgf。
在现代自动化生产中，数控钻床的应用已愈来愈广泛。数控钻床加工时，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。
数控钻床夹具设计时应注意以下几点：
1.数控钻床夹具上应设置原点（对刀点）。
2.数控钻床夹具无需设置刀具导向装置。这是因为数控钻床加工时，钻床、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.数控钻床上常需在几个方向上对工件进行加工，因此数控钻床夹具应是敞开式的。
4.数控钻床上应尽量选用可调夹具、拼装夹具和组合夹具。因为数控钻床上加工的工件，常是单件小批生产，必须采用柔性好、准备时间短的夹具。
5.数控钻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。
（一）对夹具的基本要求

数控铣削加工不同于机床加工，它对夹具的要求并不是很高，只要有简单的定位、夹紧机构就可以了。其设计原理也与通用铣床夹具相同，结合数控铣削加工的特点，这里只提出几点基本要求：

（1）应用在铣削加工中的夹具除了要保证机床上实现定向安装，还要能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。这么做的目的是为了保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性。

（2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与铣床主轴套筒或刀套、刃具在加工过程中发生碰撞。

（3）夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。

（二）常用夹具种类

数控铣削加工常用的夹具大致有下列几种：

（1）万能组合夹具适用于小批量生产或研制时的中、小型工件在数控铣床上进行铣加工。

（2）专用铣切夹具是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在批量生产或研制时非要不可时采用。

（3）多工位夹具可以同时装夹多个工件，可减少换刀次数，也便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短准备时间，提高生产率，较适宜于中批量生产。

（4）气动或液压夹具适用于生产批量较大，采用其他夹具又特别费工、费力的工件。能减轻工人劳动强度和提高生产率，但此类夹具结构较复杂，造价往往较高，而且制造周期较长。

（5）真空夹具适用于有较大定位平面或具有较大可密封面积的工件。有的数控铣床(如壁板铣床)自身带有通用真空平台，在安装工件时，对形状规则的矩形毛坯，可直接用特制的橡胶条（有一定尺寸要求的空心或实心圆形截面）嵌入夹具的密封槽内，再将毛坯放上，开动真空泵，就可以将毛坯夹紧。对形状不规则的毛坯，用橡胶条已不太适应，须在其周围抹上腻子(常用橡皮泥)密封，这样做不但很麻烦，而且占机时间长，效率低。为了克服这种困难，可以采用特制的过渡真空平台，将其叠加在通用真空平台上使用。

除上述几种夹具外，数控铣削加工中也经常采用虎钳、分度头和三爪夹盘等通用夹具。

（三）数控铣削夹具的选用原则

在选用夹具时，通常需要考虑产品的生产批量，生产效率，质量保证及经济性等，选用时可参照下列原则：

（1）在生产量小或研制时，应广泛采用万能组合夹具，只有在组合夹具无法解决工件装夹时才可放弃；

（2）小批或成批生产时可考虑采用专用夹具，但应尽量简单；

（3）在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动；液压夹具。 收起