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加工中心零件的装夹与定位

  (1)确定零件夹具
  在加工中心上,夹具的任务不仅是夹紧工件,而且还要以各个方向的定位面为参考基
准,确定工件编程的零点。在加工中心上加工的零件一般都比较复杂。零件在一次装夹中,
既要粗铣、粗镗,又要精铣、精镗,需要多种多样的刀具,这就要求夹具既能承受大切削力,
又要满足定位精度要求。而加工中心的自动换刀(ATC)功能又决定了在加工中不能使用支架、
位置检测及对刀元件。加工中心的高柔性要求其夹具比普通机床结构紧凑,简单,夹紧动
作迅速、准确,尽量减少辅助时间,操作方便、省力、安全,而且要保证足够的刚性,还要
能灵活多变。
  在加工中心机床上,要想合理应用好夹具,首先要对加工中心的加工特点有比较深刻
的理解和掌握,同时还要考虑如下因素:
  ①加工零件的精度;
  ②批量大小;
  ③制造周期;
  ④制造成本。
  根据加工中心机床特点和加工需要,目前常用的夹具结构类型有专用夹具、组合夹具;
可调整夹具和成组夹具。在选择时要综合考虑各种因素,选择最经济、最合理的夹具形式。
  1)组合夹具
  组合夹具是由一套结构已经标准化,尺寸已经规格化的通用组合元件构成。可以按工
件的加工需要组成各种功用的夹具。组合夹具有槽系组合夹具和孔系组合夹具。如图 5-7 为
一孔系组合夹具。
  组合夹具的基本特点是满足三化:标准化、系列化、通用化,具有组合性,可调性,模
拟性,柔性,应急性和经济性,使用寿命长,能适应产品加工中的周期短、成本低等要求,
比较适合加工中心应用。在加工中心上应用组合夹具,有下列优点:
  ①节约夹具的设计制造工时;②缩短生产准备周期;③节约钢材和降低成本;④提高
企业工艺装备系数。
  但是,由于组合夹具是由各种通用标准元件组合而成的,各元件间相互配合的环节较
多,夹具精度、刚性仍比不上专用夹具,尤其是元件连结的接合面刚度,对加工精度影响
较大。通常,采用组合夹具时其尺寸加工精度只能达到 IT8~IT9 级,这就使得组合夹具在
应用范围上受到一定限制。此外,使用组合夹具首次投资大(当然,采取租赁方式会节省一
笔投资),总体显得笨重,还有排屑不便等不足。对中、小批量,单件(如新产品试制等)或加
工精度要求不十分严格的零件,在加工中心上加工时,应尽可能选择组合夹具。
  2)专用夹具
  对于工厂的主导产品,批量较大,且轮番上场加工,精度要求较高的关键性零件,在
加工中心上加工时,选用专用夹具是非常必要的。
  专用夹具是根据某一零件的结构特点专门设计的夹具,具有结构合理,刚性强,装夹
稳定可靠,操作方便,提高安装精度及装夹速度等优点。选用这种夹具,一批工件加工后
尺寸比较稳定,互换性也较好,可大大提高生产率。但是,专用夹具所固有的只能为一种
零件的加工所专用的狭隘性,与产品品种不断变型更新的形势不相适应,特别是专用夹具
的设计和制造周期长,花费的劳动量较大,加工简单零件显然不太经济。
  3)可调整夹具
  可调整夹具能有效地克服以上两种夹具的不足,既能满足加工精度,又有一定的柔性,