在零件加工過程中,為了(le)提高零件加工效率,確保零件加工品質,需(xū)要保證工件處於正確的位置,並且在加(jiā)工過程中不會因為外力移位,這就需(xū)要在零件(jiàn)加工前,設計合(hé)理的定位支承(chéng)元件、夾緊裝(zhuāng)置等裝置或元件,來將工件夾裝固定(dìng)好。機床夾具一般由定位裝置上、夾緊裝置、刀具導向裝置、連續接元件、夾具體以及其它一些元件和裝置組成。對於普通的軸類、盤類、套筒類零件來說,通用夾具就能夠滿足加工定位要求,但複雜或不規則的零件,則需要設計專用的夾具(jù)才(cái)能保證零件加工品質。可以說,機床夾具設計品(pǐn)質直接影響著零件(jiàn)加工品質和加工效率,是零件加工生(shēng)產的一個重要環節。下麵,本文就如何通過機床夾具設計提高零件加工品質進行淺要的探討。
1 工件定位及定位(wèi)元件
1.1 機床夾具分類及裝夾方法
機床夾具(jù)種類(lèi)極為繁多,根據使用範圍有:通(tōng)用夾具、專用夾(jiá)具、拚(pīn)裝夾具等;根據機床平台(tái)又可分為銑床夾具、齒輪機床夾(jiá)具、數控機床夾具、鏜床夾(jiá)具等;根(gēn)據夾緊動力又可分為手動(dòng)夾具、液壓夾具、電磁夾具等。目(mù)前所采(cǎi)用的裝夾(jiá)方法有兩種,一種是將需加工的零件直接裝夾在(zài)機床(chuáng)上,另一(yī)種是(shì)先將需加工的(de)零件裝夾在夾具上。直接將工件裝夾在機床上生產效率較低(dī),一般僅用於單件和小批量零件(jiàn)的加工,將工件先裝在夾(jiá)具上能很好的保證加工精度和穩定品質,並擴大機床使用範圍,能極好的提高加工效率,降低生產成本,通(tōng)常用在大批量零(líng)件加工中。
1.2 工件(jiàn)夾具定位技巧
在工件夾具定位中,通常采用六點定位原則,合理的分布六個支承點來限製工件的六個自由度(dù),從而使工件的位置被(bèi)完全確定。在定位時,支承點的選擇主要集中在影響加工(gōng)要求的自由度上,不過具體應用時不一定六個自由度完全限製,隻要能保證加工要求即可。如在加工通孔通槽零件時貫通軸位置的自由度可以不用限(xiàn)製,軸對稱毛坯也可(kě)以不用限製對稱軸(zhóu)角度自由度。在定位過(guò)程中,有可能出現重複(fù)定位現象,當重複定位(wèi)駐(zhù)地(dì)工件加工生產存在有(yǒu)害影響,會造成工件定位不穩定時(shí),這種重複定(dìng)位是(shì)不允許的,不過如果重複定位能滿足加工要求,並增強夾裝剛度,此時重複定位則(zé)被允許,這種重複定位方式在零件加工生產中也經常被采用,以提高夾裝剛度和穩定性。
1.3 夾具定位基準和誤差分(fèn)析
在選擇夾具定位(wèi)基準時,應當(dāng)盡量使定位基準與工序基準重合,並保(bǎo)證工件的穩定性(xìng),最大可能降低工件加工過(guò)程中出現的變形現象(xiàng)。因此,在選擇(zé)定位元件時,要確保定位元(yuán)件擁護有足夠的精度、剛度和強度。通常情況下,定位誤差產(chǎn)生的原因一方麵(miàn)是由於定位基準與工序基準產生誤差,另一方麵是由於定位基準與限製位基準產生誤差。定位基準與工序基準產生誤差為不重合誤差,定位基準與限製位基準產生誤差為位(wèi)移誤差。在(zài)具體定位(wèi)誤差分析中,必(bì)須找準誤差類型和產生的(de)原因。
2 工件夾(jiá)緊(jǐn)元件和夾緊力
2.1 工件夾緊(jǐn)元件
工件夾(jiá)緊元件種類極其繁多,不過總的說(shuō)來,工件夾緊元(yuán)件都由兩個部分組成,包括夾緊動力裝置和夾緊傳力裝置。夾緊動力裝置能夠產生原始(shǐ)的夾緊作用力,有手動和(hé)機動兩種,手動夾緊由人力來產生原始夾緊作用力,機動夾緊則由機械來產生原始夾緊作用力,一般有液壓、氣動、電(diàn)磁、電(diàn)動等。夾緊(jǐn)傳力(lì)裝置用於傳遞夾緊動力裝置所產生的夾緊力,是一(yī)套傳動機(jī)構,包括兩類構件,一類構件接受夾(jiá)緊動力裝置的產生(shēng)的原始夾緊作用力,另一類構件將所接受到的(de)原始夾緊作(zuò)用力傳遞出(chū)去。在設計夾緊元件時,必須考慮好(hǎo)工件精度、生產率、勞動強度等,夾緊元(yuán)件在夾緊過程中不能破壞工件定位,所產生的夾緊力不能過大以免產生變形,也不能過小而夾緊失穩,必須保證工件在整個加工的過程中的穩定性。一般(bān)來說,生產批量越大的零件(jiàn),其夾緊裝置應當越為複雜,但要注意在保證良好的結構工藝性能下要力求簡單,方便製造、維修、安裝、操作。
2.2 夾緊元件夾緊力的確定
確定夾緊元件的夾緊力,包括三個方麵,分別是夾緊力的方向、夾緊力的作用點以及(jí)夾(jiá)緊力的大小。夾緊力的(de)方向要朝(cháo)向主要的定位基(jī)麵,並盡可能與機床切削力和(hé)工件重力(lì)保持一致,其作(zuò)用點要保(bǎo)持在定位元(yuán)件支承範圍以內,並作用在工件強度好的位置以(yǐ)免造成工件(jiàn)變形影響加工精(jīng)度。夾緊力的大小一般根據工件加工過程中所受到的切削力、離心(xīn)力、慣性力、重力等來(lái)確定,但實際上其大小還(hái)同係統剛性、傳遞效率等相(xiàng)關,且(qiě)會隨著加(jiā)工過程發生變化,因此並無法(fǎ)得出精確的數值,一般隻能精略(luè)的估(gū)算,估算的方(fāng)法是以對(duì)夾緊最不利的瞬時狀態為基數,同時兼顧力係影響來確定。
3 結束語
機床夾具設計是零件加工生產過程(chéng)的(de)一個重(chóng)要環節,夾具設計品質直接影響(xiǎng)著零件加(jiā)工的精度、穩定性和生(shēng)產效率,直接影響著零件加工品質,因此必(bì)須注意(yì)夾(jiá)具設計工作。本文僅隻從機床夾具設計時(shí)的定位元件與定(dìng)位(wèi)誤差、夾緊(jǐn)元件與夾緊(jǐn)力兩個(gè)方麵,分析了機床夾具(jù)設計時需要注意的兩大問題,在實際應用中(zhōng),還需要注意其它很多問題,包括(kuò)如工件強度、夾具對定、強度校核、動(dòng)靜平衡等(děng),同時零件的功用、材料、性能等對夾具設計的要求也有所不同,在(zài)實際應用中(zhōng)需要(yào)詳(xiáng)細分析,以確保工件加工中的穩定性和(hé)可靠性,同時還需注意不能給工件帶來變形(xíng)影響,從而提高零(líng)件加工品質。
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