數(shù)控概述第三章課件

1、瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系概述3.1 工件定位的基本原理 3.2 常見定位方式 3.3 定位誤差 3.4 工件的夾緊 3.5 數(shù)控機(jī)床夾具介紹 3.6 典型實(shí)例 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 在機(jī)械加工過(guò)程中，固定工件，使之占有確定位置以接受加工或檢測(cè)的裝置稱為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱夾具 。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾夾具夾具工件的裝夾包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：工件的裝夾包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：定位定位 工件能準(zhǔn)確地放在機(jī)床的合適位置上。工件能準(zhǔn)確地放在機(jī)床的合適位置上。使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置工位置 夾緊夾緊 工件定位后，還需對(duì)工件壓緊夾牢。使工件定位后，還需對(duì)工件壓緊夾牢。使其

2、在加工過(guò)程中不發(fā)生位置變化其在加工過(guò)程中不發(fā)生位置變化 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾空間物體的六個(gè)自由度，如圖所示：沿X、Y、Z的移動(dòng)自由度繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度 ZYX,ZYX, 六點(diǎn)定位原理：六點(diǎn)定位原理：合理設(shè)置六個(gè)支承點(diǎn)，工件的定位基準(zhǔn)與定位元件保持接觸，消除工件的所有六個(gè)自由度，使工件在夾具中有確定的位置。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 完全定位完全定位 不完全定不完全定位位 欠定位欠定位 工件的六個(gè)自由度全部被限制 不需要限制六個(gè)自由度就能達(dá)到定位的要求 應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制的定位 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾過(guò)定位過(guò)定位 應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制的定位 不允許使用不允許使用 過(guò)定位是否使用要看能否

3、減少工件的變形或定位操作是否方便 面與面接觸限制3個(gè)自由度。常用定位元件：固定支承、可調(diào)支承、浮動(dòng)支承、輔助支承。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 定位銷定位銷 短銷限制2個(gè)自由度；長(zhǎng)銷限制4個(gè)自由度。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾圓柱心圓柱心軸軸 常用于車削中外輪廓與內(nèi)輪廓的同軸度要求較高或尺寸精度要求較高的情況。形狀和尺寸適應(yīng)性差。 圓錐銷圓錐銷 限制3個(gè)自由度。 。 常用定位元件：V形塊和三爪自動(dòng)定心卡盤。V形塊的對(duì)中性好，不受工件直徑誤差的影響，安裝方便。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 以一個(gè)平面和兩個(gè)圓柱孔組合定位。箱體類和支架類零件的常用定位方式。為了避免過(guò)定位，使安裝方便，其中一個(gè)銷采用削棱結(jié)構(gòu)。 第3章數(shù)控機(jī)

4、床裝夾 基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)位移誤差 因工件在夾具上定位不準(zhǔn)而造成的加工誤差。基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差 工件在夾緊前，若定位元件與工件的接觸關(guān)系不變，工件有正確的位置，則工件就已經(jīng)定位；夾緊的作用是在加工過(guò)程中，使工件保持定位位置。第3章數(shù)控機(jī)床裝夾夾緊裝置：產(chǎn)生夾緊力，把工件夾緊的裝置。 夾緊過(guò)程中，不能改變工件定位占據(jù)的正確位置。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾對(duì)夾緊裝置的基本要求：對(duì)夾緊裝置的基本要求： 夾緊力方夾緊力方向的確定向的確定原則原則夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾夾緊力應(yīng)盡量與切削力、重力方向一致，以減少夾緊力 夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小 夾緊力作夾緊力

5、作用點(diǎn)的確用點(diǎn)的確定定 作用點(diǎn)應(yīng)在定位元件支承的范圍內(nèi)。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性好的部位。 作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工面。 夾緊力大夾緊力大小的確定小的確定 手動(dòng)夾緊 機(jī)動(dòng)夾緊 夾具的作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)的于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊；應(yīng)用夾具，有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾對(duì)夾具對(duì)夾具的基本的基本要求要求夾緊機(jī)構(gòu)不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開 夾具在機(jī)床上能實(shí)現(xiàn)定向安裝 夾具的剛性與穩(wěn)定性要好

6、 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾主要用于單主要用于單件小批量生件小批量生產(chǎn)產(chǎn) 通用夾具通用夾具 指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，無(wú)需調(diào)整或指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來(lái)裝夾不稍加調(diào)整就可以用來(lái)裝夾不同工件的夾具同工件的夾具按夾具的使用特點(diǎn)分類按夾具的使用特點(diǎn)分類 專用夾具專用夾具 可調(diào)夾具可調(diào)夾具 組合夾具組合夾具 適用于定型適用于定型產(chǎn)品的成批產(chǎn)品的成批和大量生產(chǎn)和大量生產(chǎn) 專為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)加專為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)加工設(shè)計(jì)制造的夾具工設(shè)計(jì)制造的夾具 主要用于中主要用于中小批量生產(chǎn)小批量生產(chǎn) 由一套結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、尺由一套結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、尺寸已經(jīng)規(guī)格化的通用元件組寸已經(jīng)規(guī)格化的通用元件組合元件所構(gòu)成合元件

7、所構(gòu)成 組合夾具與專用夾具的結(jié)合組合夾具與專用夾具的結(jié)合 夾具按使用機(jī)床不同，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具等。 夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。第3章數(shù)控機(jī)床裝夾按使用機(jī)床分類按使用機(jī)床分類 按夾緊的動(dòng)力源分類按夾緊的動(dòng)力源分類 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾三爪自定三爪自定心卡盤心卡盤 常用的自動(dòng)定心夾具，裝夾面與加工面同軸。常用的自動(dòng)定心夾具，裝夾面與加工面同軸。適用于裝夾軸類、盤套類零件。適用于裝夾軸類、盤套類零件。 數(shù)控車床類夾具數(shù)控車床類夾具 四爪

8、單動(dòng)四爪單動(dòng)卡盤卡盤 心軸心軸 花盤花盤 適用于非圓柱體，圓柱偏心等精度要求高的零適用于非圓柱體，圓柱偏心等精度要求高的零件。件。 適用于需要端面定位夾緊的工件。適用于需要端面定位夾緊的工件。 主要用于套筒和盤類零件的裝夾。主要用于套筒和盤類零件的裝夾。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾虎鉗虎鉗 裝夾方便，應(yīng)用廣泛，適于裝夾形裝夾方便，應(yīng)用廣泛，適于裝夾形狀規(guī)則的小型工件狀規(guī)則的小型工件 數(shù)控銑數(shù)控銑(加工中心加工中心)類夾具類夾具 數(shù)控回轉(zhuǎn)數(shù)控回轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái) 組合夾具 擴(kuò)大了機(jī)床工藝范圍擴(kuò)大了機(jī)床工藝范圍 主要用于中小批量生產(chǎn)，是一種主要用于中小批量生產(chǎn)，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。較經(jīng)濟(jì)的夾具。 例例31如圖所如圖所

9、示零件示零件薄壁筒，薄壁筒，確定夾確定夾裝方式裝方式和加工和加工順序。順序。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 零件內(nèi)部需要加工，不能采用加工完成后切斷的方式；不需要掉頭夾裝；零件內(nèi)孔尺寸較大，粗加工時(shí)可以?shī)A持內(nèi)孔；內(nèi)外圓表面同軸度要求較高，相關(guān)表面的形狀、位置精度要求也較高，采用心軸定位加工外表面；零件的壁較薄，可用特制扇形卡夾緊。第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 加工順序可按以下進(jìn)行：（1）夾裝外圓柱面，車削左端面。（2）掉頭夾裝外圓柱面，車削右端面。（3）鉆內(nèi)孔，粗、精鏜內(nèi)孔。（4）心軸定位夾裝，粗、精車外輪廓。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 例例32 銑銑削加工如削加工如圖所示零圖所示零件，毛坯件，毛坯尺寸為尺寸為68mm

10、40mm6mm，確定，確定夾裝方式夾裝方式及夾具選及夾具選擇。擇。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾銑削內(nèi)輪廓時(shí)，以毛銑削內(nèi)輪廓時(shí)，以毛坯底面為主要定位基坯底面為主要定位基面，側(cè)面用三個(gè)定位面，側(cè)面用三個(gè)定位銷定位，用螺旋壓板銷定位，用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊。機(jī)構(gòu)夾緊。 銑削外輪廓時(shí)，采銑削外輪廓時(shí)，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。緊工件。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 組合夾具 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如上圖，工件上銑槽，可以用不完全定位。如銑不通槽，被加工表面就有三個(gè)方位的位置要求，必須限制工件的六個(gè)自由度，則需采用完全定位。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如圖a所示的定位形式即屬于屬過(guò)定位。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾如左圖為鉆

11、孔，由兩個(gè)支承釘和一面限制了五個(gè)自由度，但不能保證孔的位置尺寸A，此即為欠定位 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾如上圖（a）為一連桿定位方案，采用的是一面兩孔定位方法。若像（b）圖那樣采用一長(zhǎng)銷和一短銷則會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位，夾緊時(shí)將引起工件變形，正確的裝夾方法應(yīng)該如圖（d）所示。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾如圖所示為三種標(biāo)準(zhǔn)支承釘，其中平頭支承釘多用于工件以精基準(zhǔn)定位；球頭支承釘和齒紋支承釘適用于工件以粗基準(zhǔn)定位，支承釘與夾具體上孔的配合為H7/r6或H7/n6。若支承釘需經(jīng)常更換時(shí)，可加襯套，其外徑與夾具體孔的配合亦為H7/r6或H7/n6，內(nèi)徑與支承釘?shù)呐浜蠟镠7/js6。當(dāng)使用幾個(gè)A型支承釘（處于同一平面）時(shí)，裝配

12、后應(yīng)一次磨平其工作表面，以保證其等高性要求。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如圖所示為兩種標(biāo)準(zhǔn)支承板。其中A型支承板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但切屑易落入螺釘頭周圍的縫隙中，且 不易清除。因此，多用于側(cè)面和頂面的定位。B型支承板在工作面上有45的斜槽，且能保持與 工件定位基準(zhǔn)面連續(xù)接觸，清除切屑方便，所以多用于底面定位 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 可調(diào)支承 可調(diào)支承是指高度可以調(diào)節(jié)的支承，如圖所示。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 自位支承(浮動(dòng)支承) 自位支承是在工件定位過(guò)程中，能隨工件定位基準(zhǔn)面的位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)的多點(diǎn)接觸的浮動(dòng)支承，其作用仍相當(dāng)于一個(gè)定位支承點(diǎn)，限制工件的一個(gè)自由度由于接觸點(diǎn)數(shù)目的增多，可提高工件的支承剛

13、度和定位穩(wěn)定性適用于粗基準(zhǔn)定位或工件剛度不足的定位情況如圖所示。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如圖13-25所示，工件以內(nèi)孔、端面及右后面定位鉆小孔。若右端不設(shè)支承，工件裝夾好后，右邊懸空，剛性差。若在A處設(shè)置固定支承，屬過(guò)定位，有可能破壞左端的定位。若在A處設(shè)置輔助支承，則能增加工件的裝夾剛性。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如圖所示可換式定位銷，襯套外徑與夾具體的配合為H7/n6，襯套內(nèi)徑與可換式定位銷的配合為H7/h6或H7/h5。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾如圖所示為常用的幾種心軸結(jié)構(gòu)形式。 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如圖所示為常用V形架的結(jié)構(gòu)形式 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 圖13-19所示為活動(dòng)V形架的應(yīng)用實(shí)例?；顒?dòng)V形架除具有定位作用外，還兼有夾緊作用 第3章數(shù)控機(jī)床裝夾 如圖所示，所用的定位元件為一大支承板，它限制了工件的三個(gè)自由度；一個(gè)圓柱銷，它限制了工件兩個(gè)自由度；一個(gè)菱形銷(也稱為削邊銷)，它可限制工件繞圓柱銷轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)自由度。工件以一面兩孔定位，共限制了工件的六個(gè)自由度，屬完全定位形式，而且易于做到在工藝過(guò)程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，便于保證工件的相互位置精度。立式車床用立式車床用三爪卡盤三爪卡盤車床