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當前位置: 首頁 > 新聞頻道 > 應用設計 > 數控機床工裝夾具的合理選擇及設計注意事項
數控機床工裝夾具的合理選擇及設計注意事項
來源:中國數控機床網   發表時間:2019-8-4 16:54:00  瀏覽次數:
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隨著市場需求的變化多端及商品競爭的日益激烈,使機械產品更新換代的周期愈來愈短,多品種、小批量生產的比例愈來愈高。為了適用這種形勢,出現了各種新型數控機床夾具。
同樣一款機床,為何生產效率卻相差好幾倍?得出的結論是:數控機床選用的夾具不合適,從而使數控機床的生產效率大幅降低。如何提高數控機床利用率?通過技術分析,夾具的使用有很大的關系。
據不完全統計,國內企業數控機床選用夾具不合理的比例高達50%以上。至2010年底,中國數控機床保有量近一百萬臺,也就是說有50萬臺以上的數控機床由于夾具選擇不合理或應用不當,而出現了“窩工”現象;從另外一個角度來講,在數控機床夾具的選擇與應用上大有文章可做,因為其中蘊含枱可觀的潛在經濟效益。下面介紹幾種現代數控機床夾具。


一、可調夾具
  可調夾具分為通用可調夾具和成組夾具(也稱專用可調夾具)兩類。它們共同的特點是,只要更換或調整個別定位、夾緊或導向元件,即可用于多種零件的加工,從而使多種零件的單件小批生產變為一組零件在同一夾具上的“成批生產”。產品更新換代后,只要屬于同一類型的零件,就仍能在此夾具上加工。由于可調夾具具有較強的適應性和良好的繼承性,所以使用可調夾具可大量減少專用夾具的數量,縮短生產準備周期,降低成本。
二、組合夾具
  組合夾具又稱為“積木式夾具”,它由一系列經過標準化設計、功能各異、規格尺寸不同的機床夾具元件組成,客戶可以根據加工要求,象“搭積木”一樣,快速拼裝出各種類型的機床夾具。由于組合夾具省去了設計和制造專用夾具時間,極大地縮短了生產準備時間,因而有效地縮短了小批量生產周期,即提高了生產效率。另外,組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環重復使用、制造節能節材、使用成本低廉等優點。故小批量加工,特別是產品形狀較為復雜時可優先考慮使用組合夾具。
三、精密組合平口鉗
  精密組合平口鉗實際上屬于組合夾具中的“合件”,與其它組合夾具元件相比其通用性更強、標準化程度更高、使用更簡便、裝夾更可靠,因此在全球范圍內得到了廣泛的應用。精密組合平口鉗具有快速安裝(拆卸)、快速裝夾等優點,因此可以縮短生產準備時間,提高小批量生產效率。目前國際上常用的精密組合平口鉗裝夾范圍一般在1000mm以內的,夾緊力一般在5000Kgf以內。
  需要注意的是,這里所說的精密組合平口鉗并不是老式機加虎鉗,老式機加虎鉗功能單一、制造精度低、無法成組使用、使用壽命短,不適宜在數控機床、加工中心上使用。
四、電永磁夾具
  電永磁夾具是以釹鐵硼等新型永磁材料為磁力源,運用現代磁路原理而設計出來的一種新型夾具。大量的機加工實踐表明,電永磁夾具可以大幅提高數控機床、加工中心的綜合加工效能。
  永磁夾具的夾緊與松開過程只需1秒左右,因此大幅縮短了裝夾時間;常規數控機床夾具的定位元件和夾緊元件占用空間較大,而電永磁夾具沒有這些占用空間的元件,因此與常規數控機床夾具相比,電永磁夾具的裝夾范圍更大,這有利于充分利用數控機床的工作枱和加工行程,有利于提高數控機床的綜合加工效能。電永磁夾具的吸力一般在15~18Kgf/cm2,因此一定要保證吸力(夾緊力)足夠抵抗切削力,一般情況下,吸附面積不應小于30cm2,即夾緊力不小于450Kgf。
在現代自動化生產中,數控機床的應用已愈來愈廣泛。數控機床加工時,刀具或工作臺的運動是由程序控制,按一定坐標位置進行的。
數控機床夾具設計時應注意以下幾點:
  1.數控機床夾具上應設置原點(對刀點)。
  2.數控機床夾具無需設置刀具導向裝置。這是因為數控機床加工時,機床、夾具、刀具和工件始終保持嚴格的坐標關系,刀具與工件間無需導向元件來確定位置。
  3.數控機床上常需在幾個方向上對工件進行加工,因此數控機床夾具應是敞開式的。
  4.數控機床上應盡量選用可調夾具、拼裝夾具和組合夾具。因為數控機床上加工的工件,常是單件小批生產,必須采用柔性好、準備時間短的夾具。
    5.數控機床夾具的夾緊應牢固可靠、操作方便。夾緊元件的位置應固定不變,防止在自動加工過程中,元件與刀具相碰。

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