机床夹具的功能和作用

一、机床夹具的功能

机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机床加工方式的不同,有的机床夹具还有对刀、导向、分度等特殊功能。

1.机床夹具的主要功能

(1)定位。确定工件在夹具中占有正确位置的过程。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。

(2)夹紧。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于受到各种力的作用，工件在加工时如不将工件夹紧,工件会松动而不能保证加工精度。从定位到夹紧的整个过程,称为装夹。

2.机床夹具的特殊功能

(1)对刀。调整刀具切削刃相对于工件或夹具的正确位置,如铣床夹具中的对刀块,它能迅速确定铣刀相对于夹具的正确位置。

(2)导向。如钻床夹具中的钻套,能迅速确定钻头的位置,并引导其进行钻削。

二、机床夹具的作用

在机械加工中,使用机床夹具的目的主要有以下几个方面。

1.保证工件的加工精度、稳定产品质量

机床夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具,因此可以准确地确定工件相对于刀具和机床切削成型运动中的相互位置关系,不受或少受各种主观因素的影响,可以稳定可靠地保证加工质量。

2.提高劳动生产率和降低加工成本

提高劳动生产率、降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具,既可以提高工件加工时的刚度,有利于采用较大的切削.用量,又可以省去划线找正等工作,使安装工作的辅助工时大大减小,因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。由于采用与生产规模相适应的夹具,使产品质量稳定,废品大大减少,劳动生产率提高,可使用低技术等级工人等,皆可以大大降低加工成本。

3.扩大机床工艺范围和改变机床用途

在单件小批生产的条件下,为解决工件的种类、规格较多,而机床的数量品种却有限的矛盾,可设计制造专用夹具,使机床“- -机多用”。例如,在普通铣床上安.装专用夹具,可以铣削成形表面;在车床上使用专用夹具,可将其回转运动改变为直线往复运动;如果在车床床鞍上安装镗模,又可进行箱体孔系加工等。

4.改善工人劳动条件

使用专用夹具安装工件,定位方便、迅速,夹紧可采用增力、机动夹紧机构等装置,因此可以减轻工人的劳动强度,还可设计保护装置,确保操作者安全。例如液压夹具,只要操纵液压阀便可完成压紧或松开动作。采用夹具后工件的.装卸显然比不用夹具时方便、省力、安全。

5.在流水线生产中便于平衡生产节拍

工艺过程中,当某些工序所需工序时间特别长时,可以采用多工位或高效夹具等,以提高生产效率,使生产节拍能够比较平衡。

根据机床夹具的作用,其结构主要由以下几部分组成。

三、机床夹具的基本组成部分

虽然夹具的结构不同,但其基本组成部分都有定位元件(或定位装置)、夹紧装置和夹具体三大部分。

1.定位元件

定位元件是夹具的主要功能元件之一-,用于确定工件在夹具中的正确位置。如图1中的V形块6和圆柱销7,图2中的支承板1和支承钉2等都是定位元件。

(a)短销;(b)铣键槽夹具
1-夹具体;2- 活塞;3- 油缸;4-压板;5- 对刀块:6- V形块;7-圆柱销;8- 定向键

2.夹紧装置

夹紧装置也是夹具的主要功能元件之一,用于夹紧工件,使工件在受到外力作用后仍能保持其既定位置不变。如图1中的压板机构和图2中的螺钉4。

3.夹具体

夹具体是夹具的基本骨架,通过它将夹具所有元件连成一-个整体。 如图1中的夹具体1和图2中的夹具体6。常用的夹具体为铸铁结构、锻造结构、焊接结构,形状有回转体形和底座形等。

四、机床夹具的其他组成部分

1.对刀元件与引刀元件

用于确定或引导具,使其与夹具的定位元件保持某一正确的相对位置关系。如图1中的对刀块5和图2中的钻套5。对刀元件常见于铣床夹具的对刀,引导元件主要指钻模的钻模板、钻套,镗模的镗模支架、镗套等。它们确定刀具的位置并引导刀具进行切削。

2.连接元件

用于保证夹具与机床间相对位置的元件。如图1中的定向键8和图2中的定向键3等。连接元件有两种形式:一种是安装在工作台上的,另一种是安装在机床主轴上的。

3.其他元件及装置

根据工件的加工要求,某些夹具具有分度装置、靠模装置、工件的抬起装置等。