數(shù)控加工工藝工件的裝夾

1、數(shù)控加工工藝 聊城工業(yè)學(xué)校版權(quán)所有，侵權(quán)必究。我在暴風(fēng)雨中睡眠，醒來眼睛特別明亮。錄艾呂雅名句第二章 工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾中國中國杜詩杜詩版權(quán)所有，侵權(quán)必究。概述 在數(shù)控機(jī)床上加工工件時，為保證加工精度，必須先使工件在機(jī)床上占據(jù)一個正確的位置，即定位。然后將其夾緊固定。這個過程稱為工件的裝夾。用于裝夾工件的工藝設(shè)備就是機(jī)床夾具。機(jī)床夾具的分類 按專業(yè)化程度分 按使用的機(jī)床類型分 按驅(qū)動夾具工作的動力源分通用夾具專用夾具可調(diào)夾具組合夾具隨行夾具車床夾具銑床夾具鉆床夾具鏜床夾具加工中心夾具其他機(jī)床夾具手動夾具氣動夾具液壓夾具電動夾具磁力夾具真空夾具自夾緊夾具機(jī)床夾具的組成 定位裝置定位裝置 用于

2、確定工件在夾具中的正確位置 夾緊裝置夾緊裝置 用于保證工件在夾具中的既定正確位置，使其受到外力作用時不致于移動。包括夾緊元件、傳動裝置及動力裝置。 夾具體夾具體 其他元件及裝置其他元件及裝置 如定位鍵、操作件、分度裝置、標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)接元件等。典型例子 （提醒：看夾具圖要先找到工件）第二節(jié) 工件的定位版權(quán)所有，侵權(quán)必究?；靖拍钆c基本原理版權(quán)所有，侵權(quán)必究。六點(diǎn)定位原理 工件在空間具有六個自由度。工件在空間具有六個自由度。即沿三個坐標(biāo)軸的移動和繞即沿三個坐標(biāo)軸的移動和繞三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動。要完全三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動。要完全確定工件的位置，就需要按確定工件的位置，就需要按一定的位置布置六個支承點(diǎn)一定的位置布

3、置六個支承點(diǎn)（定位原件）來進(jìn)行限制。（定位原件）來進(jìn)行限制。（如右圖所示）（如右圖所示） 工件形狀不同，定位表面不工件形狀不同，定位表面不同，定位點(diǎn)的布置情況會各同，定位點(diǎn)的布置情況會各不相同。（如后面圖示）不相同。（如后面圖示）說明：工件始終不可脫離定說明：工件始終不可脫離定位元件，否則就認(rèn)定為定位位元件，否則就認(rèn)定為定位失效。失效。六點(diǎn)定位法的應(yīng)用限制工件自由度和加工要求的關(guān)系工件定位時，必須限制對加工要求有影響的自由度，不影響加工要求的工件定位時，必須限制對加工要求有影響的自由度，不影響加工要求的自由度則不必限制。自由度則不必限制。完全定位和不完全定位 工件的六個自由度都被限制的定位稱為

4、完全定位。工件的六個自由度都被限制的定位稱為完全定位。 工件被限制的自由度少于六個，但不影響加工要工件被限制的自由度少于六個，但不影響加工要求的定位稱為不完全定位。求的定位稱為不完全定位。 完全定位和不完全定位都是完全定位和不完全定位都是符合加工要求符合加工要求的，是的，是正確正確的。實(shí)際加工中應(yīng)用很廣泛。的。實(shí)際加工中應(yīng)用很廣泛。過定位和欠定位 按照加工要求應(yīng)該被限制的自由度，卻沒有被限制。這樣的定位叫欠定位。這種定位方案必須嚴(yán)格禁用。 工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制，這樣的定位叫過定位。過定位導(dǎo)致工件或定位原件變形影響加工精度時，必須嚴(yán)格禁用；但當(dāng)過定位不影響工件的正確定位

5、并對提高加工精度有利時，也可以采用。過定位實(shí)例及改進(jìn)措施定位誤差及其原因 因工件定位而產(chǎn)生的工序基準(zhǔn)在工序尺寸上的最大變動量稱為定位誤差。根據(jù)其產(chǎn)生的原因，可分為： 基準(zhǔn)不重合誤差 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時產(chǎn)生的加工誤差 基準(zhǔn)位移誤差 即定位基準(zhǔn)本身的位置變化量。一批工件逐個在夾具上定位時，各個工件在夾具上所占的位置不可能完全一致，以至于加工后各工件的工序尺寸存在誤差?；鶞?zhǔn)及其分類 用來確定某個幾何要素的位置所依據(jù)的那個幾何要素叫基準(zhǔn)基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)的功用不同，可分為： 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)） 工藝基準(zhǔn)在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在

6、工件作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定真實(shí)存在（如回轉(zhuǎn)體上不一定真實(shí)存在（如回轉(zhuǎn)體的軸線、對稱面等）。其在定的軸線、對稱面等）。其在定位時是通過與其相關(guān)的具體表位時是通過與其相關(guān)的具體表面（定位基面）間接體現(xiàn)出來面（定位基面）間接體現(xiàn)出來的。比如使用兩頂尖裝夾車削的。比如使用兩頂尖裝夾車削軸類時，軸線是定位基準(zhǔn)，軸軸類時，軸線是定位基準(zhǔn)，軸的兩個中心孔是定位基面。的兩個中心孔是定位基面。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)實(shí)例各種基準(zhǔn)之間的關(guān)系 定義：在加工中確定工件的位置所使用的基準(zhǔn)。 類型： 粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)為未機(jī)加工過的毛坯表面。 精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)為已經(jīng)機(jī)加工過的表面。定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇 為保證不加工表面

7、與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。（圖） 為保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。（圖） 為保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 （圖） 粗基準(zhǔn)粗糙且精度低，一般在同一尺寸方向上不應(yīng)重復(fù)使用。 （圖） 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，無澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便使工件定位可靠，夾緊方便。以不加工表面為粗基準(zhǔn)以重要加工表面為粗基準(zhǔn)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)同一方向上粗基準(zhǔn)不能重復(fù)使用精基準(zhǔn)的選擇 除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)該使用精基準(zhǔn)。 選用精基準(zhǔn)主要考慮因素： 減少加工誤差，保證加工精度 工件裝夾方便，高效 零件制造經(jīng)

8、濟(jì)、簡單精基準(zhǔn)的選擇原則 基準(zhǔn)基準(zhǔn)重合重合原則原則 選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)基準(zhǔn)統(tǒng)一統(tǒng)一原則原則 盡可能在多數(shù)基準(zhǔn)中須用同一組精基準(zhǔn)定位。 自自為基準(zhǔn)原則為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。 互互為基準(zhǔn)原則為基準(zhǔn)原則 兩個表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，可使其有較高的位置精度，加工余量小而均勻。 所選精基準(zhǔn)能使工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，裝夾方便使工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，裝夾方便，進(jìn)而簡化夾具，便于操作?；鶞?zhǔn)重合原則說明圖例自為基準(zhǔn)原則說明圖例互為基準(zhǔn)原則說明圖例輔助基準(zhǔn) 在加工某些零件時，為了裝夾方便或者易于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，常常人為地造成一種定位基準(zhǔn)，我們

9、將其稱之為輔助基準(zhǔn)。 輔助基準(zhǔn)的表面不是零件的工作表面，只是由于工作需要才作出的。 最常見的是軸類零件加工時所用的兩個中心孔。工件的定位 工件的定位是通過工件上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接觸實(shí)現(xiàn)的。定位表面形狀不同，所用的定位元件形狀也不同。工件以平面定位時常用的定位元件 主要支承主要支承（用來限制工件的自由度，起定位作用） 固定支承固定支承（有支承釘和支承板兩種形式）圖 可調(diào)支承可調(diào)支承（用于工件定位過程中支承釘高度需要調(diào)整的場合） 自位支承自位支承（浮動支承）（工件定位過程中能自動調(diào)整位置） 輔助支承輔助支承（用來提高工件的裝夾剛性和穩(wěn)定性，不起到定位作用，也不允許破壞原有的定位

10、）固定支承可調(diào)支承、自位支承輔助支承工件以外圓柱面定位的形式 支承定位 V形塊定位（圖） 定心定位 能自動將工件的軸線確定在要求的位置上 三爪自動定心卡盤 彈簧夾頭 套筒 （圖）支承定位（V形塊）套筒定位工件以圓孔定位時的常用定位元件 定位銷 （圖） 圓柱心軸 （圖） 圓錐銷 （圖） 圓錐心軸 （圖）定位銷圓柱心軸圓錐銷、圓錐心軸、一面二孔定位工件以一面兩孔定位的方法 利用工件上的一個大平面和與該平面垂直的兩個圓孔作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位的方法叫做一面兩孔定位。 夾具上采用一個平面支承和兩個圓柱銷（其中一個要削邊處理以防止在兩銷連心線上產(chǎn)生過定位）作為定位元件。第三節(jié) 工件的夾緊 在加工過程中，為

11、了保證工件定位時確定的正確位置，防止工件在切削力、離心力、慣性力、重力等作用下產(chǎn)生位移和振動，須將工件夾緊。這種保證加工精度和安全生產(chǎn)的裝置，稱為夾緊裝置。對夾緊裝置的基本要求 在夾緊過程中，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 夾緊力的大小適當(dāng)。既要保證工件在加工過程中其位置穩(wěn)定不變振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。 操作方便、省力、安全。 夾緊裝置的自動化程度及復(fù)雜程度應(yīng)與工作的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)。夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇 夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)。 夾緊力方向應(yīng)有利于減小夾緊力。夾緊力Fj與切削力F、工件重力W同方向時，加工過程中工件所需的夾緊力最小。 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好

12、的方向和部位。（尤其對剛性差的工件。） 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近工件加工面。 夾緊力作用線應(yīng)落在定位支承范圍內(nèi)。否則夾緊時將破壞工件的定位。夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)夾緊力的選擇與工件剛性的關(guān)系夾緊力作用點(diǎn)的位置典型夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊結(jié)構(gòu)斜楔夾緊結(jié)構(gòu)。采用斜楔作為傳力或夾緊元件的機(jī)構(gòu)，由于夾緊力較小，操作費(fèi)時，實(shí)際生產(chǎn)中常與其它機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用。 螺旋夾緊結(jié)構(gòu)螺旋夾緊結(jié)構(gòu)。由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成。結(jié)構(gòu)簡單，自鎖性好，夾緊力大，應(yīng)用最為廣泛。 偏心夾緊結(jié)構(gòu)偏心夾緊結(jié)構(gòu)。用偏心件（偏心輪、偏心軸、偏心叉等）直接或間接夾緊工件。操作簡單，夾緊迅速，但夾緊力和夾緊行程都較小，常用于切削力不大、振動小，沒有離心力影響的加工中。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)機(jī)動夾緊裝置 手動夾緊手動夾緊：使