楊衛(wèi)衛(wèi),孫景鋒,劉翠娟
(寶雞華山工程車輛有限責(zé)任公司,陜西 寶雞 721013)
機(jī)床夾具行業(yè)發(fā)展至今,大約可分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上,這時(shí)夾具主要是作為人的單純的輔助工具,使加工過(guò)程加速和趨于完善;第二階段,夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁,夾具的機(jī)能發(fā)生變化,它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到,夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系,所以對(duì)夾具引起了重視;第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合,夾具作為機(jī)床的一部分,成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于被加工零件的定位、夾緊等主要問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全,但是,夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問(wèn)題,這些小問(wèn)題如果處理不好,也會(huì)給夾具的使用造成許多不便,甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ取N覀儼讯嗄陙?lái)在夾具設(shè)計(jì)中遇到的一些小問(wèn)題歸納如下:清根問(wèn)題,在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí),會(huì)遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問(wèn)題。端面和定位外圓分為兩體時(shí)無(wú)此問(wèn)題。夾具要不要清根,應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無(wú)倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位,則不需要清根,而且交界處可以倒為圓角 R。端面與外圓定位時(shí),與上述相同。讓刀問(wèn)題,在設(shè)計(jì)圓盤(pán)類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時(shí),會(huì)存在讓刀問(wèn)題。設(shè)計(jì)這類夾具時(shí),應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后,銑刀或砂輪的退刀位置,其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小,留出超過(guò)刀具半徑的尺寸位置即可。更換問(wèn)題在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似,尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí),為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用率,往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。
機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求,使多品種中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流,為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì),必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。在今后的發(fā)展過(guò)程中,應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具,尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下,夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。
(1)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。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148~T2259-91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)總成本。
(2)精密化
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。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤(pán),其分度精度可達(dá)±0.1";用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤(pán),其定心精度為5μm。
(3)高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具:自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊力裝置的夾具等。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;在車床上使用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的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外,在數(shù)控機(jī)床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
(4)柔性化
機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、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、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴(kuò)大夾具的柔性化程度,改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu),發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
綜上所述,隨著現(xiàn)代加工制造行業(yè)對(duì)弓箭制造的要求越來(lái)越高,現(xiàn)代機(jī)床夾具正在朝著標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化的方向發(fā)展,并且可以預(yù)見(jiàn),隨著科技的發(fā)展還會(huì)出現(xiàn)更為先進(jìn)的機(jī)床夾具,因此作為夾具設(shè)計(jì)人員,要充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維,不斷設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代加工理念的機(jī)床夾具,促進(jìn)加工行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展現(xiàn)代機(jī)床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn),可以有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力,從而可以有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和增加勞動(dòng)效率。鉆床夾具具有提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及保證生產(chǎn)安全等特點(diǎn)。因此,對(duì)夾具知識(shí)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)以及設(shè)計(jì)新式的適合實(shí)際生產(chǎn)的夾具在今天顯得尤為重要。
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