數控機床夾具的特點

    應用數控機床夾具有很多優(yōu)點，其有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產品質量；有利于提高勞動生產率和降低成本；有利于改善工人勞動條件，保證安全生產；有利于擴大機床工藝范圍，實現“一機多用”。在了解這些機床夾具優(yōu)點之前，我們還要了解數控機床夾具的概念及作用是什么。

1．機床夾具的類型

    夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。

    在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等。

    機床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾種。

(1) 按夾具的使用特點分類

    根據夾具在不同生產類型中的通用特性，機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。

    ①通用夾具 已經標準化的可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具，其結構、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺等。這類夾具適應性強，可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內的各種工件。這些夾具已作為機床附件由專門工廠制造供應，只需選購即可。其缺點是夾具的精度不高，生產率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故一般適用于單件小批量生產中。

    ②專用夾具 專為某一工件的某道工序設計制造的夾具，稱為專用夾具。在產品相對穩(wěn)定、批量較大的生產中，采用各種專用夾具，可獲得較高的生產率和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資較大。

    專用夾具一般在批量生產中使用。除大批大量生產之外，中小批量生產中也需要采用一些專用夾具，但在結構設計時要進行具體的技術經濟分析。

    ③可調夾具 某些元件可調整或更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調夾具�？烧{夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可分為通用可調夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更大；后者則是一種專用可調夾具，它按成組原理設計并能加工一族相似的工件，故在多品種，中、小批量生產中使用有較好的經濟效果。

    ④組合夾具 采用標準的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產準備周期，元件能重復多次使用，并具有減少專用夾具數量等優(yōu)點，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產和數控加工中，是一種較經濟的夾具。

    ⑤拼裝夾具 用專門的標準化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點，但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數控機床上使用。2) 按使用機床分類

    夾具按使用機床不同，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具以及其他機床夾具等。

(3) 按夾緊的動力源分類

    夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。

2．數控加工夾具的特點

    作為機床夾具，首先要滿足機械加工時對工件的裝夾要求。同時，數控加工的夾具還有它本身的特點。這些特點是： 

(1) 數控加工適用于多品種、中小批量生產，為能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件，數控加工的夾具應具有柔性，經過適當調整即可夾持多種形狀和尺寸的工件。

(2) 傳統(tǒng)的專用夾具具有定位、夾緊、導向和對刀四種功能，而數控機床上一般都配備有接觸試測頭、刀具預調儀及對刀部件等設備，可以由機床解決對刀問題。數控機床上由程序控制的準確的定位精度，可實現夾具中的刀具導向功能。因此數控加工中的夾具一般不需要導向和對刀功能，只要求具有定位和夾緊功能，就能滿足使用要求，這樣可簡化夾具的結構。

(3) 為適應數控加工的高效率，數控加工夾具應盡可能使用氣動、液壓、電動等自動夾緊裝置快速夾緊，以縮短輔助時間。

(4) 夾具本身應有足夠的剛度，以適應大切削用量切削。數控加工具有工序集中的特點，在工件的一次裝夾中既要進行切削力很大的粗加工，又要進行達到工件最終精度要求的精加工，因此夾具的剛度和夾緊力都要滿足大切削力的要求。

(5) 為適應數控多方面加工，要避免夾具結構包括夾具上的組件對刀具運動軌跡的干涉，夾具結構不要妨礙刀具對工件各部位的多面加工。

(6) 夾具的定位要可靠，定位元件應具有較高的定位精度，定位部位應便于清屑，無切屑積留。如工件的定位面偏小，可考慮增設工藝凸臺或輔助基準。

(7) 對剛度小的工件，應保證最小的夾緊變形，如使夾緊點靠近支承點，避免把夾緊力作用在工件的中空區(qū)域等。當粗加工和精加工同在一個工序內完成時，如果上述措施不能把工件變形控制在加工精度要求的范圍內，應在精加工前使程序暫停，讓操作者在粗加工后精加工前變換夾緊力（適當減�。�，以減小夾緊變形對加工精度的影響。