1、第3章 数控机床装夹,泸州职业技术学院 机电系,概述 3.1 工件定位的基本原理 3.2 常见定位方式 3.3 定位误差 3.4 工件的夹紧 3.5 数控机床夹具介绍 3.6 典型实例,第3章 数控机床装夹,概述,在机械加工过程中，固定工件，使之占有确定位置以接受加工或检测的装置称为机床夹具，简称夹具 。,第3章 数控机床装夹,夹具,工件的装夹包含两个方面的内容：,定位,工件能准确地放在机床的合适位置上。使工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置,夹紧,工件定位后，还需对工件压紧夹牢。使其在加工过程中不发生位置变化,3.1 工件定位的基本原理,一、六点定位原理,第3章 数控机床装夹,空间物体的六
2、个自由度，如图所示： 沿X、Y、Z的移动自由度 绕X、Y、Z轴转动的自由度,六点定位原理：,合理设置六个支承点，工件的定位基准与定位元件保持接触，消除工件的所有六个自由度，使工件在夹具中有确定的位置。,第3章 数控机床装夹,二、六点定位原理的应用,完全定位,不完全定位,欠定位,工件的六个自由度全部被限制,不需要限制六个自由度就能达到定位的要求,应该限制的自由度没有被限制的定位,第3章 数控机床装夹,过定位,应该限制的自由度没有被限制的定位,不允许使用,过定位是否使用要看能否减少工件的变形或定位操作是否方便,4.2 常见定位方式,一、工件以平面定位,面与面接触限制3个自由度。 常用定位元件：固定
3、支承、可调支承、浮动支承、辅助支承。,第3章 数控机床装夹,二、工件以圆孔定位,定位销,短销限制2个自由度；长销限制4个自由度。,第3章 数控机床装夹,圆柱心轴,常用于车削中外轮廓与内轮廓的同轴度要求较高或尺寸精度要求较高的情况。形状和尺寸适应性差。,圆锥销,限制3个自由度。 。,三、工件以外圆柱面定位,常用定位元件：V形块和三爪自动定心卡盘。 V形块的对中性好，不受工件直径误差的影响，安装方便。,第3章 数控机床装夹,四、工件以一面两孔定位,以一个平面和两个圆柱孔组合定位。箱体类和支架类零件的常用定位方式。 为了避免过定位，使安装方便，其中一个销采用削棱结构。,3.3 定位误差,第3章 数控
4、机床装夹,定位误差,基准位移误差,因工件在夹具上定位不准而造成的加工误差。,基准不重合误差,3.4 工件的夹紧,一、定位与夹紧的关系,工件在夹紧前，若定位元件与工件的接触关系不变，工件有正确的位置，则工件就已经定位；夹紧的作用是在加工过程中，使工件保持定位位置。,第3章 数控机床装夹,二、夹紧装置应具备的基本要求,夹紧装置：产生夹紧力，把工件夹紧的装置。,1.夹紧过程中，不能改变工件定位占据的正确位置。,2.夹紧力大小合适。,3.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。,4.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。,第3章 数控机床装夹,对夹紧装置的基本要求：,三、夹紧力的确定
5、,夹紧力方向的确定原则,夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面 。,第3章 数控机床装夹,夹紧力应尽量与切削力、重力方向一致，以减少夹紧力,夹紧力作用方向应使工件变形最小,夹紧力作用点的确定,作用点应在定位元件支承的范围内。,第3章 数控机床装夹,夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位。,作用点应尽量靠近加工面。,夹紧力大小的确定,手动夹紧,机动夹紧,3.5 数控机床夹具介绍,一、夹具的作用及基本要求,夹具的作用是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧；应用夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安
6、全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。,第3章 数控机床装夹,第3章 数控机床装夹,对夹具的基本要求,夹紧机构不得影响进给，加工部位要敞开,夹具在机床上能实现定向安装,夹具的刚性与稳定性要好,二、数控机床夹具的分类,第3章 数控机床装夹,主要用于单件小批量生产,通用夹具,指已经标准化，无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具,按夹具的使用特点分类,专用夹具,可调夹具,组合夹具,适用于定型产品的成批和大量生产,专为某一项或类似的几项加工设计制造的夹具,主要用于中小批量生产,由一套结构已经标准化、尺寸已经规格化的通用元件组合元件所构成,组合夹具与专用夹具的结合,夹具按使用机床不同
7、，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。,夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。,第3章 数控机床装夹,按使用机床分类,按夹紧的动力源分类,三、典型数控机床夹具,第3章 数控机床装夹,三爪自定心卡盘,常用的自动定心夹具，装夹面与加工面同轴。适用于装夹轴类、盘套类零件。,数控车床类夹具,四爪单动卡盘,心轴,花盘,适用于非圆柱体，圆柱偏心等精度要求高的零件。,适用于需要端面定位夹紧的工件。,主要用于套筒和盘类零件的装夹。,第3章 数控机床装夹,虎钳,装夹方便，应
8、用广泛，适于装夹形状规则的小型工件,数控铣(加工中心)类夹具,数控回转台,组合夹具,扩大了机床工艺范围,主要用于中小批量生产，是一种较经济的夹具。,3.6 典型实例,例31 如图所示零件薄壁筒，确定夹装方式和加工顺序。,第3章 数控机床装夹,零件内部需要加工，不能采用加工完成后切断的方式； 不需要掉头夹装； 零件内孔尺寸较大，粗加工时可以夹持内孔； 内外圆表面同轴度要求较高，相关表面的形状、位置精度要求也较高，采用心轴定位加工外表面； 零件的壁较薄，可用特制扇形卡夹紧。,第3章 数控机床装夹,加工顺序可按以下进行： （1）夹装外圆柱面，车削左端面。 （2）掉头夹装外圆柱面，车削右端面。 （3）钻内孔，粗、精镗内孔。 （4）心轴定位夹装，粗、精车外轮廓。,第3章 数控机床装夹,例32 铣削加工如图所示零件，毛坯尺寸为68mm40mm6mm，确定夹装方式及夹具选择。,第3章 数控机床装夹,铣削内轮廓时，以毛坯底面为主要定位基面，侧面用三个定位销定位，用螺旋压板机构夹紧。,铣削外轮廓时，采用螺旋压板机构夹紧工件。,第3章 数控机床装夹,第3章 数控机床装夹,组合夹具,孔系组合夹具,槽系组合夹具,掌握内容,
