T型刀加工产品时会受到夹具类型和夹持方式的影响,从而影响到产品的品质以及加工效率。铣床夹具分为通用可调铣床夹具,圆周连续进给铣床夹具,直线进给铣床夹具。直线进给铣床夹具又可分为自动铣床夹具,分度铣床夹具,多件铣床夹具,单件铣床夹具等种类。
直线进给夹具安装在铣床工作台上,加工时工作台作直线进给运动。圆周连续进给铣床夹具安装在单轴或多轴圆盘铣床上的回转盘工作台上,而且同时安装几个夹具。T型刀加工产品时夹具随回转盘旋转作连续的圆周进给运动,可以在不停机的情况下装卸工件,生产率高适用于大批量生产。下面将从夹具的选择要求,夹具的结构设计要求两方面详细介绍夹具和T型刀以及机床的关系。
一、铣床夹具选择要求
1、T型刀在小批或成批生产各类T型槽中,通常采用通用化和规格化的各种构造的铣床用台虎钳。根据工件的形状和尺寸以及工艺定位要求设计装配于台虎钳上的专用钳口。设计专用钳口时,应使切削力朝向固定钳口,并在夹紧时不致有抬起工件的趋势。
2、在小批或成批生产中,通常采用通用的带刻度回转盘进行工件的多面铣削或分度铣削加工。
3、T型刀在大批量生产加工产品中,应设计专用铣床夹具完成各种不同要求的铣削加工,并尽量设计多件加工、联动夹紧或气动夹紧的夹具。
4、在大批量生产中,为了缩短设计和制造周期,往往采用通用化和规格化的立轴或卧轴回转分度盘,根据工件的形状及工艺定位夹紧要求,配以专门设计的专用夹具来完成工件的多面铣削或分度铣削加工以及T型刀加工槽型。
二、铣床夹具结构设计要求
1、由于铣削过程不是连续切削,且加工余量较大、所以不但所需的切削力较大,而且T型刀切削力的大小及方向随时都可能在变化,致使在铣过程中产生振动。因此铣床夹具要有足够的紧力,夹具结构要有足够的刚性。
2、为了提高T型刀加工产品的效率就得提高铣床夹具的刚性,工件待加工的表面应尽量不超出工作台,在确保夹具有足够排屑空间的前提下,尽量降低夹具的高度,一般夹具高与宽之比≤1-1.25。
3、对于以铸、锻件毛坯面定位的夹具,应以毛坯图作为设计夹具的依据,以免对工件毛坯余量尺寸和形状误差、分型面或浇冒口等问题因考虑不周而影响夹具的合理性和可靠性。
4、以工件毛坯面定位时,为避免毛坯误差,应多设置若干个辅助支承。
5、T型刀加工产品时要特别注意在铣削过程中容易变形的部位,并设置必要的辅助支承。
6、为了获得较大的夹紧力,T型铣刀加工产品在铣床夹具中尽可能采用扩力机构。
7、为了防止工件在T型刀加工槽过程中因振动而使夹紧松脱,夹紧装置应具有足够的自锁能力。
8、从侧面压紧工件的着力点应低于工件侧面的支承点,并使其产生作用在支承上的合力W(图1-1)。因此,压板作用点A应位于工件对称(重心)轴线I-I上或略高于轴线I-I,使作用力W在支承面内,且落在对称轴线附近。否则会由于作用力过高致使工件从主要支承基面抬起而造成脱位。压板A处宜做成有两个压紧点的R=0.5~5mm的圆角或镶浮动自位压块。
图1-1支承点的位置关系
9、为了调整和确定夹具与T型铣刀的相对位置,应正确选用对刀装置和常用对刀装置的基本类型。
10、对刀装置应设置在使用塞尺方便和易于观察的位置,并应在T型铣刀开始切入工件的一端。
11、为了调整T型刀和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置,在夹具体的底面应具有两个距离尽量远一点的定向键,当夹具安装在工作台的T形槽时,为确保其纵向轴线和机床工作台的纵向行程方向一致,同时承受了由切削力所产生的转矩,减小夹具与机床连接螺栓的负荷,从而增加了夹具在加工过程中的稳固性。所以,即使在加工不一定要求与机床工作台轴线平行的工件平面时,也经常使用这种定向键。
12、由于T型刀铣削过程中产生大量切屑,因此要使排屑容易,并且要有足够的排屑和容屑空间。同时,根据需要考虑冷却液的排出。
通过对T型铣刀与夹具和铣床的关系分析可以看出,要稳定生产好一件产品,除了要有精密的机床和T型刀外,还要有设计恰当的夹具治具。虽然夹具起到辅助作用,但是一套好的夹具也是提升工作效率的关键因素之一。