現代機床夾具簡述

一、現代機床夾具的發展方向

1.高精度

隨著各類產品制造精度日益提高，對機床及其夾具的精度要求也越來越高。目前，用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度已達5μm以內；而高精度心軸的同軸度誤差可控制在1μm以內。

2.高效率

高效率切削加工主要體現在高切速、大用量、重負荷三個方面，高效夾具應有較好的工件安裝自動化程度已盡量減少裝夾輔助時間，減輕工人勞動強度。

3.柔性化

夾具的柔性化是指夾具依靠其自身的結構靈活性進行簡單的組裝、調整。

二、現代機床夾具介紹

1.組合夾具

組合夾具是一種標準化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備。組合夾具由一套預先制造好的不同形狀、不同規格、不同尺寸的標準元件及合件組裝而成（見圖1）。組合夾具一般是為某一工件的某一工序組裝的專用夾具，也可以組裝成通用可調夾具或成組夾具，具適用于各類機床。

組合夾具把專用夾具的設計、制造、使用、報廢的單向過程變為組裝、擴散、清洗入庫、再組裝的循環過程。組合夾具的元件精度高、耐磨，并且實現了完全互換，元件精度一般為IT6～IT7級。用組合夾具加工的工件，位置精度一般可達IT8～IT9級，若精心調整可達IT7級。但組合夾具的主要缺點是體積大、剛度較差、一次性投資大、成本高，使其推廣應用受到一定限制。

2.成組夾具

20世紀50年代，成組工藝迅速發展于非專業化規模生產的中、小型企業，為解決產品制造中的小批量與高效設備應用成本之間的矛盾。由于成組工藝的科學性及需求多變的市場競爭性，使得大批量專業化生產中也開始應用。成組夾具是成組工藝中為一組零件的某一工序而專門設計，所加工的零件組都應符合成組工藝的相似原則。相似原則主要包括工藝相似，裝夾表面相似，形狀相似，尺寸相似，材料相似，精度相似。如圖2所示為加工撥叉叉部圓弧面及其一端面的成組工藝零件組，它符合成組工藝的相似性原則。

3.自動化夾具

自動化夾具廣泛應用于自動化高效生產，一般以氣動、液動、電動和激機動為動力源，不需要人力動作。這類夾具和具有自動送料、排料、隔料、卸料等功能的自動送料裝置配合使用，即可實現工件的自動化加工和裝卸，適用于各類自動作業線及柔性制造系統。使用中應該注意以下問題。

（1）適應于工件的自動送料和裝卸問題。自動線或流水作業線上的工件均為自動送料，且多為自動裝卸，機床夾具應能適應工件的自動輸送、裝夾的要求。

（2）自動定位、自動夾緊問題。工件經輸送機構自動送人工位，在工位上應解決預定位和自動插銷引入題。

（3）清屑問題。自動加工中的順利斷屑、排屑和清屑，一直是影響高效切削的一個重要因素。

（4）潤滑及磨損問題。夾具上或工位上應設有自動潤滑或定期潤滑裝置，加強對各滑軌、導板輸送面的自動潤滑，盡量減少磨損。

4.數控機床夾具

數控機床的應用愈加廣泛，其具有高精度、高效率、產品轉換容易、生產準備周期短、機床自適應性強、自動化程度高等優點。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。比較適合于外形輪廓較復雜、不易裝夾的工件及多品種、多工序小批量工件的加工。因此對數控機床夾具一般有如下要求：

（1）高精度和高適應性；

（2）快速裝夾工件；

（3）夾具應具有良好的敞開性和機動性；

（4）夾具在機床坐標系中坐標關系明確，數據簡單，便于坐標的轉換計算；

（5）部分數控機床夾具應為刀具的對刀提供明確的對刀點。

總之，隨著科學技術的發展和進步，機床夾具已經由單純的輔助工具發展成為門類較齊全的重要機械加工工藝裝備。為了適應不同種類的工件，肯定會有更先進的夾具出現，但是都會在以上所介紹的夾具為前提的基礎上加以改進。

（作者單位：淄博市技師學院）

注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”