機(jī)床夾具資料

-.z.課程導(dǎo)入制造業(yè)是衡量國(guó)力強(qiáng)盛與否的尺碼之一，機(jī)械制造技術(shù)水平的開(kāi)展與進(jìn)步助推了機(jī)械制造工業(yè)的開(kāi)展與進(jìn)步。由機(jī)床、刀具、夾具與被加工工件一起構(gòu)成了一個(gè)實(shí)現(xiàn)*種加工方法的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件〔和引導(dǎo)刀具〕的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。1. 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)說(shuō)明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種e占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3-4年就要更新50%-80%左右專用類具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H10%-20%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、放組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求。1〕能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)本錢(qián)；2〕能裝夾一組具有相似性特征的工件；3〕能適用于精細(xì)加工的高精度機(jī)床夾具；4〕能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；5〕夾具的柔性化、低本錢(qián)設(shè)計(jì)。6〕帶有傳輸裝置的自動(dòng)化夾具的設(shè)計(jì)。7〕采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；8〕提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。2. 現(xiàn)代機(jī)床夾具的開(kāi)展方向夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精細(xì)、復(fù)合、智能、環(huán)保方向開(kāi)展帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向開(kāi)展。(1)高精隨著機(jī)床加工精度的提高為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高，夾具的定位精度可達(dá)±5um，夾具支承面的垂直度到達(dá)0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler公司制造的把4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精細(xì)平口鉗平行度和垂直度在5um以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度為±5um；瑞士ER-OWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5um。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)。世界知名的夾具制造商都是精細(xì)機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)選擇。(2)高效為了提高的生產(chǎn)率雙面四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精細(xì)平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，夾緊和松開(kāi)工件只用1~2S，夾具構(gòu)造簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)展多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)試夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用lmin，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與調(diào)正。采用美國(guó)Jergens公司的球鎖夾緊系統(tǒng)，lmin內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率的作用。(3) 模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的根底利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)、節(jié)材、節(jié)能，表達(dá)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下了根底。應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)展夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與配套方案，又能積累使用經(jīng)歷，了解市場(chǎng)需求，不斷改良和完善夾具系統(tǒng)。(4) 通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比擬大。只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣、通用性好、夾具利用率高、收回投資快，才能表達(dá)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，既能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。同時(shí)，超精細(xì)加工技術(shù)的開(kāi)展需要學(xué)習(xí)俄羅斯的經(jīng)歷。對(duì)于超精細(xì)加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，最大的需求就是國(guó)防軍事工業(yè)。我國(guó)的超精細(xì)加工技術(shù)與國(guó)外，特別是美、俄等國(guó)家相比，落后較多，面臨的最大任務(wù)是根據(jù)目前的需求如何在較短的時(shí)間內(nèi)盡快提高超精細(xì)加工技術(shù)〔包括設(shè)備及工藝〕的水平，使之能夠適應(yīng)應(yīng)用要求。美國(guó)、俄羅斯在超精細(xì)加工技術(shù)的研究上開(kāi)展思路完全不同。美國(guó)充分利用其科技優(yōu)勢(shì)，研制了一系列先進(jìn)的超精細(xì)加工設(shè)備和超精細(xì)檢測(cè)儀器，利用這些先進(jìn)的設(shè)備加工出高精度的零件。而俄羅斯則很少有非常先進(jìn)的超精細(xì)加工設(shè)備，但是同樣能夠加工出所需的高精度零件，原因在于它掌握著先進(jìn)的工藝。例如從有關(guān)資料分析俄羅斯研磨機(jī)的性能指標(biāo)并不先進(jìn)，甚至不如國(guó)內(nèi)*些實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，但是他們有自己獨(dú)特的工裝夾具以及研磨工藝，最終加工零件的精度及其穩(wěn)定性卻優(yōu)于美國(guó)。所以根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，盲目地靠引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和儀器只能受制于人，況且許多超精細(xì)加工設(shè)備儀器禁運(yùn)。而在一定時(shí)期內(nèi)要靠自行研制所有超精細(xì)加工設(shè)備和儀器也不現(xiàn)實(shí)，因此應(yīng)該走俄羅斯的路子，即重視超精細(xì)加工工藝的研究。3.機(jī)床夾具與設(shè)備、工序、刀具的關(guān)系機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，歸納起來(lái)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工本錢(qián)。使用夾具包括兩個(gè)過(guò)程：一是夾具在機(jī)床上的安裝與調(diào)整是工件在夾具中的安裝。前者可以依靠夾具上的定向鍵、對(duì)刀塊等專用裝置快速實(shí)現(xiàn)，后者則由夾具上專門(mén)用于定位的V形塊、定位環(huán)等元件迅速實(shí)現(xiàn)。此外，夾具中還可以不同程度地采用高效率的多件、多位、快速、增力、機(jī)動(dòng)等夾緊裝置，利用輔助支承等提高工件的剛度，以利于采用較大的切削用量。這樣，便可縮短輔助時(shí)間、減少機(jī)動(dòng)時(shí)間，有效地提高勞動(dòng)效率、降低加工本錢(qián)。②保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。采用夾具安裝工件，夾具在機(jī)床上的安裝位置和工件在夾具中的安裝位置均已確定，因而工件在加工過(guò)程中的位置精度不會(huì)受到各種主觀因素以及操作者的技術(shù)水平影響，加工精度易于保證，并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。③降低對(duì)工人的技術(shù)要求，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證平安生產(chǎn)，使用專用夾具安裝工件，定位方便、準(zhǔn)確、快捷，位置精度依靠夾具精度保證，因而可以降低對(duì)工人的技術(shù)要求；同時(shí)，夾緊又可采用增力、機(jī)動(dòng)等裝置，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)加工條件，還可設(shè)計(jì)防護(hù)裝置，確保操作者的人身平安。④擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)機(jī)多能。在批量不大、工件種類和規(guī)格較多，機(jī)床品種有限的生產(chǎn)條件下，可以通過(guò)設(shè)計(jì)機(jī)床夾具，改變機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)"一機(jī)多能〞。例如：在普通銑床上安裝專用夾具銑削成形外表；在車(chē)床溜板上或在搖臂鉆床上安裝鏜模可以加工箱體孔系等。⑤在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。在加工工藝過(guò)程中，特別在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，當(dāng)*些工序所需工時(shí)特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工位或高效夾具等提高生產(chǎn)效率，平衡生產(chǎn)節(jié)拍。不過(guò)，機(jī)床夾具的作用也存在一定的局限性，如下所示。①專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)。它往往是新產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的關(guān)鍵，對(duì)新產(chǎn)品的研制周期影響較大。②對(duì)毛坯質(zhì)量要求較高。因?yàn)楣ぜ苯影惭b在夾具中，為了保證定位精度，要求毛坯外表平整，尺寸偏差較小。③專用機(jī)床夾具主要適用于生產(chǎn)批量較大、產(chǎn)品品種相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)合。專用機(jī)床夾具是針對(duì)*個(gè)零件、*道工序而專門(mén)設(shè)計(jì)制造的，一旦產(chǎn)品改型，專用夾具便無(wú)法使用。因此，當(dāng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)出現(xiàn)多品種、中小批量的開(kāi)展趨勢(shì)時(shí)，專用夾具往往便成為開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、改革老產(chǎn)品的障礙。4機(jī)床夾具在工藝系統(tǒng)中的地位4.1機(jī)床夾具對(duì)工藝系統(tǒng)誤差的影響零件的加工過(guò)程是在由機(jī)床、夾具、刀具、工件組成的工藝系統(tǒng)中完成的，工藝系統(tǒng)的受力變形、受熱變形以及工藝系統(tǒng)各組成局部的靜態(tài)精度和磨損等，都會(huì)不同程度地影響工件的加工精度。然而，工件的機(jī)械加工精度，主要取決于工件和刀具切削過(guò)程中的相互位置關(guān)系。造成外表位置加工誤差的因素主要來(lái)源于以下三個(gè)方面。①與工件在夾具中安裝有關(guān)的加工誤差，即工件安裝誤差，包括工件在夾具中定位時(shí)所造成的加工誤差以及夾緊時(shí)工件變形所造成的加工誤差。②與夾具相對(duì)刀具和機(jī)床上安裝夾具有關(guān)的加工誤差，即夾具調(diào)整誤差，包括夾具在機(jī)床上定位時(shí)所造成的加工誤差以及夾具相對(duì)刀具調(diào)整時(shí)所造成的加工誤差。③與加工過(guò)程有關(guān)的加工誤差，即過(guò)程誤差，包括工藝系統(tǒng)的受力變形、受熱變形、磨損等因素引起的加工誤差。為了獲得合格產(chǎn)品，必須使上述誤差在工序尺寸方向上的總和小于或等于工序尺寸公差。由于工件和刀具分別安裝在夾具和機(jī)床上，受到夾具和機(jī)床的制約，因而必須按照工藝系統(tǒng)整體的動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)去研究加工誤差，并從系統(tǒng)的加工誤差中科學(xué)地別離出由夾具所產(chǎn)生的誤差成分，進(jìn)而了解夾具誤差對(duì)工藝系統(tǒng)加工誤差的影響規(guī)律，以及可能產(chǎn)生的誤差互補(bǔ)作用，以便設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)展控制，利用其誤差互補(bǔ)作用對(duì)夾具元件誤差進(jìn)展修正，做到對(duì)工藝系統(tǒng)誤差進(jìn)展局部補(bǔ)償。4.2機(jī)床夾具在工藝系統(tǒng)中的能動(dòng)性?shī)A具不同于其他環(huán)節(jié)，它在工藝系統(tǒng)中具有特殊的地位，夾具的整體剛度對(duì)工件加工的動(dòng)態(tài)誤差產(chǎn)生著非常特殊的影響。當(dāng)夾具的整體剛度遠(yuǎn)大于其他環(huán)節(jié)時(shí)，工件加工的動(dòng)態(tài)誤差根本上只取決于夾具的制造精度和安裝精度。因此，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具的整體剛度應(yīng)給予足夠重視。如因工藝系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的剛度缺乏而引起較大的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差時(shí)，也可以采取修正夾具定位元件的方法進(jìn)展補(bǔ)償。生產(chǎn)實(shí)踐中這方面的實(shí)例屢見(jiàn)不鮮，這就是夾具的能動(dòng)作用。第一章現(xiàn)代機(jī)床夾具第一節(jié)現(xiàn)代機(jī)床夾具的開(kāi)展隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具開(kāi)展成為種類齊全的工藝裝備。一、機(jī)床夾具的現(xiàn)狀國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)說(shuō)明，目前中、小批量、多品種的工件生產(chǎn)已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為15%左右。特別是現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)的開(kāi)展，數(shù)控機(jī)床〔C)、加工中心〔MC)、成組技術(shù)〔GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)提出了如下新的要求：1) 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)本錢(qián),適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。2) 能裝夾一組具有相似性特征的工件〔零件族〕。3) 適用于精細(xì)加工的高精度機(jī)床夾具。4) 適用于各種現(xiàn)代化數(shù)控制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。5) 夾具的柔性化、低本錢(qián)設(shè)計(jì)。6) 帶有傳輸裝置的自動(dòng)化夾具的設(shè)計(jì)。7) 廣泛采用液壓等高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。8) 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。二、現(xiàn)代機(jī)床夾具的開(kāi)展現(xiàn)代機(jī)床夾具的開(kāi)展主要表現(xiàn)為精細(xì)化、高效自動(dòng)化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。1.精細(xì)化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精細(xì)化夾具的構(gòu)造類型很多，例如，精細(xì)多齒盤(pán)分度裝置，其最高分度精度可達(dá)±0.1〞；用于精細(xì)車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，同軸度可達(dá)5um；精細(xì)心軸可將同軸度控制在1um內(nèi)；用于軸承套磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度可達(dá)m；又如用于內(nèi)畫(huà)磨削的弦線傳動(dòng)V形夾具，工件的同軸度公差可達(dá)0.3um。夾具的加工精度由微米級(jí)向納米級(jí)開(kāi)展，以制造高品質(zhì)的產(chǎn)品。2.高效自動(dòng)化高效自動(dòng)化夾具主要用來(lái)減少工件加工的根本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效自動(dòng)化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用的高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在〔試驗(yàn)〕轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能結(jié)實(shí)地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高；在柔性加工單元中使用機(jī)器人裝卸工件，實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化、高效化。3. 柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式以適應(yīng)可變因素的能力。工藝可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、裝夾方式、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具及非標(biāo)夾緊組件等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，數(shù)控機(jī)床夾具的柔性化將是世界夾具開(kāi)展的主要方向，在夾具設(shè)計(jì)中占有主導(dǎo)地位。4. 標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具構(gòu)造的根底上，首先進(jìn)展夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的形式，摒除一些功能低劣的構(gòu)造。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛坯和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。我國(guó)有機(jī)床夾具零件及部件的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)〔/T8004.1 -/T10128—1999〕以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總本錢(qián)。三、夾具的低本錢(qián)設(shè)計(jì)夾具的本錢(qián)主要包括設(shè)計(jì)費(fèi)用和材料、制造費(fèi)用等。夾具的低本錢(qián)設(shè)計(jì)，取決于企業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境、產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境、產(chǎn)品制造環(huán)境等因素。在工業(yè)興旺茵家，已有許多成功的經(jīng)歷。1．大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益分析在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，使用專用夾具可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也很好。夾具的低本錢(qián)設(shè)計(jì)可采用以下方法:1)增加專用夾具的功用.，使一個(gè)夾具能代替多個(gè)夾具使用，從而可降低夾具的總本錢(qián)。2)夾具體、連接元件、液壓缸等夾具元件的低本錢(qián)設(shè)計(jì)。3)將專用夾具改為可調(diào)整夾具，如成組夾具、滑柱式鉆模等，可減少夾具數(shù)量，降低夾具本錢(qián)。4)采用新型夾具，如組合夾具、通用可調(diào)夾具，可減少專用夾具的數(shù)量，降低夾具本錢(qián)。5)簡(jiǎn)化專用夾具的構(gòu)造，并減少夾具的材料、制造費(fèi)用。2．現(xiàn)代機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益分析現(xiàn)代機(jī)械制造的特點(diǎn)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。產(chǎn)品的制造環(huán)境是多品種、中小批量生產(chǎn)。生產(chǎn)中廣泛采用數(shù)控機(jī)床作為制造設(shè)備，其夾具的低本錢(qián)設(shè)計(jì)如下：1)廣泛采用組合夾具，減少專用夾具數(shù)量。2)設(shè)計(jì)拼裝夾具。3)設(shè)計(jì)成組夾具、通用可調(diào)夾具。4)設(shè)計(jì)非標(biāo)夾緊組件。這類設(shè)計(jì)的核心是夾緊元件的模塊化設(shè)計(jì)。5)制造系統(tǒng)夾具的柔性化設(shè)計(jì)。第二章機(jī)床夾具概論第一節(jié)機(jī)床夾具簡(jiǎn)介一、機(jī)床夾具1. 夾具夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，種類很多。夾具廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造的切削加工、焊接、裝配、檢測(cè)、熱處理等工藝過(guò)程中，如機(jī)床夾具、焊接夾具、檢測(cè)夾具等。2. 機(jī)床夾具在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著機(jī)械制造加工工藝的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造本錢(qián)等，故機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。二、專用夾具簡(jiǎn)介機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位和夾緊。有些夾具還具有對(duì)刀〔導(dǎo)向〕功能等。機(jī)床夾具的種類繁多，現(xiàn)以下述的幾種專用夾具為例來(lái)說(shuō)明機(jī)床夾具的構(gòu)造和作用。第二節(jié)機(jī)床夾具的功能和在機(jī)械加工中的作用一、機(jī)床夾具的功能1. 概述機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件在夾具中定位和夾緊。夾具還要與機(jī)床連接，并在機(jī)床上相對(duì)定位，以完成切削成形的加工過(guò)程。除上述功能外，根據(jù)工藝要求，夾具還可具備對(duì)刀、導(dǎo)向、分度等功能。2. 功能(1)定位確定工件在夾具中占有準(zhǔn)確位置的過(guò)程稱為定位。定位是通過(guò)工件的定位基準(zhǔn)面與夾具定位件的定位面接觸或相配合實(shí)現(xiàn)的。準(zhǔn)確地定位可以保證加工面的尺寸和外表之間的位置精度要求。(2)夾緊夾緊是工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。夾緊為工件提供了平安、可靠的加工條件。(3)夾具在機(jī)床上的定位夾具與機(jī)床連接，并相對(duì)切削成形運(yùn)動(dòng)定位，以確定夾具位置。由于刀具相對(duì)工件所作的切削成形運(yùn)動(dòng)通常是由機(jī)床提供的，所以，夾具在機(jī)床上的定位，即為對(duì)切削成形運(yùn)動(dòng)的定位，以使夾具在機(jī)床上占有準(zhǔn)確的位置，完成對(duì)工件被加工外表的切削成形。(4)對(duì)刀對(duì)刀就是調(diào)整刀具相對(duì)工件或夾具的準(zhǔn)確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊和塞尺，它們能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的準(zhǔn)確位置。(5)導(dǎo)向?qū)虻淖饔檬谴_定刀具相對(duì)于夾具的準(zhǔn)確位置，并引導(dǎo)刀具進(jìn)展切削。如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套；鏜床夾具中的鏜模支架和鏜套。(6)分度分度的作用是確定多個(gè)加工外表間位置的分度間距或角度，分度分為圓周分度和首線分度兩大類。二、機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用1. 概述在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有以下六個(gè)方面：保證加工精度；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；改善工人的勞動(dòng)條件；降低生產(chǎn)本錢(qián)；保證工藝紀(jì)律；獲得良好經(jīng)濟(jì)效益。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求、生產(chǎn)本錢(qián)和工人操作方便等方面的要求，以到達(dá)預(yù)期的效果。2. 作用(1)保證加工精度用夾具裝夾工件，能穩(wěn)定地保證加工精度，減少操作誤差；還可以減少對(duì)其他生產(chǎn)條件的依賴性，滿足加工的技術(shù)要求。特別是在精細(xì)零件的加工中，廣泛地使用夾具以保證加工精度。作為重要的工藝裝備，夾具還是實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理的一個(gè)重要手段。(2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和根本時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。(3)改善工人的勞動(dòng)條件用夾具裝夾工件方便、省力、平安。當(dāng)采用氣壓、液壓、電動(dòng)等夾緊動(dòng)力裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，保證平安生產(chǎn)。(4)降低生產(chǎn)本錢(qián)在批量生產(chǎn)中使用夾具，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和允許技術(shù)等級(jí)較低的工人參與操作，故可明顯地降低生產(chǎn)本錢(qián)。(5)保證工藝紀(jì)律在生產(chǎn)加工過(guò)程中使用夾具，可以確保產(chǎn)品制造過(guò)程順暢。例如，夾具設(shè)計(jì)往往是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工精度的主要工藝手段之一。使用夾具，可以滿足對(duì)高難度零件的生產(chǎn)方案、調(diào)度等工藝秩序的要求。(6)獲得良好經(jīng)濟(jì)效益現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)是多品種、中小批、高品質(zhì)、低本錢(qián)生產(chǎn)。目前，在數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)中使用多種先進(jìn)夾具，已在劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。特別是在縮短產(chǎn)品制造周期、增強(qiáng)生產(chǎn)能力、縮短交貨期、提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起到了很大的作用。第三節(jié)機(jī)床夾具的組成一、概述機(jī)床夾具由以下六個(gè)局部組成：①定位無(wú)件夾緊裝置；③夾具體；④連接元件；⑤對(duì)刀導(dǎo)向元件；⑥其他元件或裝置。二、機(jī)床夾具的根本組成局部雖然各類機(jī)床夾具的構(gòu)造有所不同，但按夾具的主要功能來(lái)分析，機(jī)床夾具的根本組成分為定位元件、夾緊裝置和夾具體三個(gè)局部，這也是夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。1.定位元件定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常，定位元件按工件定位基準(zhǔn)面的形狀設(shè)計(jì)。當(dāng)工件的定位基準(zhǔn)面與定值元件的工作面接觸或配合時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了工件的定位。定位元件的定位精度直接影響工件的加工精度。2. 夾緊裝置夾緊裝置也是夾具的主要功能元件之一。夾緊裝置按需要設(shè)計(jì)局部以下兩個(gè)局部：(1)夾緊機(jī)構(gòu)如螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，偏心夾緊機(jī)構(gòu)等。(2)夾緊動(dòng)力裝置如液壓動(dòng)力裝置、氣壓動(dòng)力裝置、電動(dòng)裝置等。使用夾緊動(dòng)力裝置可實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)夾緊，到達(dá)較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。3. 夾具體夾具體是夾具的基體、骨架，通