數(shù)控加工工藝與編程模塊二零件的定位與夾緊

模塊二零件的定位與夾緊

任務(wù)一

零件的定位

任務(wù)二工件的夾緊

任務(wù)三機床夾具

任務(wù)一

零件的定位【學習目標】1、知識目標：〔1〕了解六點定位的原理；〔2〕熟悉定位基準選擇的原那么及應(yīng)用；〔3〕熟悉定位元件的應(yīng)用。2、技能目標：根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，能正確選擇其加工過程中的粗、精加工基準。下一頁返回任務(wù)一

零件的定位【知識學習】一、零件的六點定位1、六點定位原理工件在任意空間中是一個自由體，對于空間中相互直的三個坐標平面有六個自由度。這六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。應(yīng)該說工件在空間的自由度越少，工件的定位越好。當工件的六個自由度都被完全消除時，它在這一空間的位置即被完全確定，也就是具有了唯一性。如圖2-1所示。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位沿X軸方向的移動，以

表示，如圖2-1a；沿X軸方向的轉(zhuǎn)動，以

表示，如圖2-1b；沿Y軸方向的移動，以

表示，如圖2-1c；沿Y軸方向的移動，以

表示，如圖2-1d；沿Z軸方向的移動，以

表示，如圖2-1e；沿Z軸方向的移動，以

表示，如圖2-1f。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位2、六點定位原理的應(yīng)用實際生產(chǎn)中運用六點定位原理時，必須根據(jù)實際加工情況靈活運用。會出現(xiàn)一些不同的定位方式?！?〕完全定位工件在夾具中定位時，六個自由度全部被消除，稱為完全定位。當采用完全定位時，工件在夾具中的位置是唯一的。由圖2-2可知，工件形狀不同，定位外表不同，定位點的布置情況會各不相同。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔2〕不完全定位不完全定位根據(jù)工件加工外表的不同加工要求，定位支承點的數(shù)目可以少于六個。有些自由度對加工要求有影響，有些自由度對加工要求無影響，只要分布與加工要求有關(guān)的支承點，就可以用較少的定位元件到達定位的要求，這種定位情況稱為不完全定位。不完全定位是允許的，下面舉例說明。五點定位如圖2-3a所示，鉆削加工小孔ΦD，工件以內(nèi)孔和一個端面在夾具的心軸和平面上定位，限制工件、、、、五個自由度，相當于五個支承點定位。工件繞心軸的轉(zhuǎn)動不影響對小孔ΦD的加工要求。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位四點定位如圖2-4所示，銑削加工通槽B，工件以長外圓在夾具的雙V形塊上定位，限制工件的

、

、

、

、四個自由度，相當于四個支承點定位。工件的

、

兩個自由度不影響對通槽B的加工要求。下一頁上一頁返回圖2-3五點定位實例圖2-4四點定位實例任務(wù)一

零件的定位〔3〕欠定位工件在夾具中定位時，該消除的自由度沒有完全被消除，工件不能正確定位稱為欠定位。欠定位不能保證工件的加工精度，往往會產(chǎn)生廢品，在加工中是完全不允許的。如銑削圖2-5所示零件上的通槽，應(yīng)該限制、、三個自由度以保證槽底面與A面的平行度及尺寸60mm兩項加工要求；應(yīng)該限制、兩個自由度以保證槽側(cè)面與B面的平行度及尺寸〔(30士0.1)mm兩項加工要求；自由度不影響通槽加工，可以不限制。如果沒有限制，60mm就無法保證；如果、沒有限制，槽底與A面的平行度就不能保證。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔4〕重復(fù)定位工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為重復(fù)定位。重復(fù)定位不能保證工件的加工精度，往往會產(chǎn)生廢品，在加工中是完全不允許的。如圖2-5a所示的連桿定位方案，長銷限制了、、、四個自由度，支承板限制了、三個自由度，其中、被兩個定位元件重復(fù)限制，這就產(chǎn)生重復(fù)定位。當工件小頭孔與端面有較大垂直度誤差時，夾緊力FJ將使連桿變形，或使長銷彎曲圖2-6b、c，造成連桿加工誤差。假設(shè)采用圖2-6d所示方案，即將長銷改為短銷，就不會產(chǎn)生過定位。當過定位導(dǎo)致工件或定位元件變形，影響加工精度時，應(yīng)嚴禁采用，但當過定位不影響工件的正確定位，對提高加工精度有利時，也可以采用?？梢娭貜?fù)定位是否要采用，要具體情況具體分析。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位工件定位基準選擇1、基準概念在加工工件時，為了使工件相對于機床、刀具具有一個正確的位置，必須把工件按工藝要求安放在所用的夾具中，使之加工工后能夠符合圖紙的要求，這一過程，叫做定位。而工件上的定位是靠工件上的某些外表和夾具中的定位元件接觸來實現(xiàn)的。因些，工件的定位基準的選擇非常重要。所謂的基準就是用來確定零件或部件上某些點、線、面位置時所依據(jù)的該零件上的點、線、面?；鶞士梢苑譃樵O(shè)計基準和工藝基準。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔1〕設(shè)計基準零件圖上確定其次點、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、面稱為設(shè)計基準。下面圖2-7為一設(shè)計基準實例。下一頁上一頁返回圖2-7設(shè)計基準任務(wù)一

零件的定位2〕工藝基準是指工藝過程中所采用的基準。工藝基準又可分為定位基準、測量基準和裝配基準等幾種。1〕定位基準是指加工程中用作定位的基準。也就是指用確定工件在夾具中位置點、線、面。工件定位基準位置一經(jīng)確定，工件其它局部的位置也就隨之確定。工件定位時，作為定們基準的點或線，往往是由某些具體外表表達出來，這種外表稱為定位基準面。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位例如以下圖2-8、2-9為車削一軸類工件，用三爪卡盤裝夾時，定位基準面是工件外圓。采用兩頂尖裝夾時，定位基準面是工件的兩中心孔，定位基準那么是軸的中心線。下一頁上一頁返回圖2-8三爪卡盤裝夾圖2-9用兩頂尖裝夾任務(wù)一

零件的定位2)測量基準

是指測量時所采用的基準。

被加工工件各項精度測量和檢測時的基準。機械加工工件的精度要求包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。尺寸誤差可用長度測量量具檢測；形狀誤差和位置誤差要借助測量夾具和量具來完成。下面以被加工工件徑向跳動的測量誤差和測量基準為例來說明。測量徑向跳動誤差時，測量方向應(yīng)垂直于基準軸線。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位當實際基準外表形狀誤差較小時，可用一對V形鐵支撐被測工件。工件旋轉(zhuǎn)一周，指示表上最大、最小讀數(shù)之差即為徑向圓跳動的誤差，如圖2-10a所示。此種測量方法的測量基準是零件支撐處的外外表，用兩工件的圓周確定工件的中心線來進行工件的測量。測量誤差中包含測量基準本身的形狀誤差和不同軸位置誤差。使用兩中心孔作為測量基準是更為廣泛應(yīng)用的方法，如圖2-10b所示。這是比較理想的測量基準。其好處在于：此種測量方法的基準是用兩中心孔來確定工件的中心線，而一般工件在數(shù)控車削加工時的加工基準和在工件設(shè)計時的設(shè)計基準都是中心線遙準，保證了基準的重合，從而能夠提高工件的加工精度。由此可見，在數(shù)控車削加工中要盡量使工件的定位基準與設(shè)計基準重合。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位3〕、裝配基準是指裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置所采用的基準。如圖2-11所示。下一頁上一頁返回圖2-11裝配基準任務(wù)一

零件的定位2、定位基準的選擇對于基準的選擇，由于種類和功用的不同，選擇的方法也不同。這里僅介紹與夾具計最為密切的基準之一定位基準。定位基準的選擇與工藝過程的制定是密切相關(guān)的。因此對定位基準的選擇要多定方案，比較其優(yōu)缺點，多考慮其與工藝方案的關(guān)系，對加工精度的影響。應(yīng)該說合理的選擇定位基準對保證加工精度確定加工順序都有決定性影響。定位基準分為粗基準和精基準。機械加工中，第一道工序中，用毛坯上末加工過的外表作為定位基準，這種基準稱為粗基準。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位粗基準的選擇粗基準的選擇是否合理，直接影響到各加工外表加工余量的分配，以及加工外表和不加工外表的相互位置關(guān)系。因此，必須合理選擇。要求：1〕要保證所有的加工外表都足夠的加工余量：2〕要保證加工外表與不加工外表有一定的位置精度。原那么：下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位1〕相互位置要求原那么：選擇與加工外表相互位置精度要求較高的不加工外表作為粗基準，以確不加工外表與加工外表的位置要求。如圖2-12所示。2〕重要外表原那么：為了保證重要加工外表的均勻，應(yīng)選擇重要加工外表為粗基準。下一頁上一頁返回圖2-12相互位置原那么任務(wù)一

零件的定位例如，車床床身加工時，為保證導(dǎo)軌面有均勻一致的金相組織和較高的耐磨性，應(yīng)使其加工余量小而均勻。因此，應(yīng)選擇導(dǎo)軌面為粗基準，先加工與床腿的連接面，如圖2-13a所示。然后，再以連接面為精基準，加工導(dǎo)軌面，如圖2-13b所示。這樣就可以保證導(dǎo)軌面被切去的余量小而均勻。下一頁上一頁返回圖2-13重要外表原那么任務(wù)一

零件的定位3〕加工余量合理分配原那么：對于全部外表都需要加工的零件，應(yīng)該選擇加工余量最小的外表作為粗基準，這樣不會因為位置的偏移而造成余量太小的部位加工不出來。如上Φ圖2-14所示的階梯軸，毛坯鍛造時兩外圓有5mm的偏心，應(yīng)選擇Φ58mm的外圓外表作粗基準，因其加工余量較小。如果選Φ114mm外圓為粗基準加工拓Φ58mm外圓時，那么加工后的Φ50mm的外圓，因一側(cè)余量缺乏而使工件報廢。下一頁上一頁返回圖2-14加工余量合理分配原那么任務(wù)一

零件的定位4〕不重復(fù)使用原那么：粗基準未經(jīng)加工，外表比較粗糙且精度低，二次安裝時，其在機床上〔或夾具中〕的實際位置可能與第一次安裝時不一樣，從而產(chǎn)生定位差，導(dǎo)致相應(yīng)加工外表出現(xiàn)較在的位置誤差。從圖2-15可以看出粗基準不能重復(fù)使用。下一頁上一頁返回圖2-15加工余量合理分配原那么任務(wù)一

零件的定位5〕便于工件裝夾原那么：作為粗基準的外表，應(yīng)盡量平整光滑，沒有飛邊、冒口、澆口口或其他缺陷，以便使工件定位準確、夾緊可靠?！?〕精基準的選擇精基準的選擇重點是保證工件的加工精度且裝夾可靠方便、結(jié)構(gòu)簡單。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位1〕基準重合原那么：直接選擇加工外表的設(shè)計基準為定位基準，稱為基準重合原那么。采用基準重合原那么可以防止由定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的定位誤差。圖2-16為采用兩端中心孔作為統(tǒng)一基準磨削各外圓外表，這樣可以很好的保證各外表之間的同軸度。下一頁上一頁返回圖2-16基準重合原那么任務(wù)一

零件的定位2〕基準統(tǒng)一原那么：同一個零件上的多道工序盡可能選擇同一個定位基準，稱為基準統(tǒng)一。這樣既可保證零件各加工外表的相到位置精度，防止或減少因基準轉(zhuǎn)換而引起的誤差，而且簡化了夾具的設(shè)計與制造。從而降低了本錢縮短生間周期。如在車、銑、磨等工序中加工軸類零件時，始終是以工件的中心孔作為精基準。在加工齒輪時，先把工件的內(nèi)孔加工好，然后始終以內(nèi)孔作為基準。3〕自為基準原那么：精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工外表身作為定位基準，稱為自為基準原那么。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位圖2-17所示的導(dǎo)軌面磨削，在磨床上用百分表找正導(dǎo)軌面相對機床運動方向的正確位置，然后磨去薄而均勻的一層，以滿足對導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。采用自為基準原那么加工時，只能提高加工外表本身的尺寸精度、形狀精度，而不能提高加土外表的位置精度，加工外表的位置精度應(yīng)由前道工序保證。下一頁上一頁返回圖2-17自為基準原那么1—磁力表座2—百分表3—床身4—墊鐵任務(wù)一

零件的定位4〕互為基準原那么：為使用工件各加工外表肯有較高的位置精度或使各加工外表肯有均勻的加工余量，可采用兩個加工外表互為基進行反復(fù)加工的方法，稱為互為基準原那么。車床主軸軸頸與前端錐孔有很高的同軸度要求，生產(chǎn)中常以主軸頸外表和錐孔外表互為基準反復(fù)加工來到達要求。又如圖2-18加工精密齒輪，采用齒面和內(nèi)孔互為基準，反復(fù)加工。下一頁上一頁返回圖2-18互為基準原那么1—卡盤2—滾柱3—齒輪任務(wù)一

零件的定位5〕便于裝夾原那么：所選精基準應(yīng)能保證工件定位準確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用，操作方便靈活。同時。定位基準應(yīng)足夠大的接觸面積，以承受較大的切削力。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔3〕輔助基準的選擇輔助基準是為了便于裝夾或?qū)崿F(xiàn)基準統(tǒng)一而人為制成的一種定位基準，如軸類零件加工時所用兩個中心孔，它不是零件的工作外表，只是出于工藝上的需要才做出來的，也如圖2-19所采用的工藝孔和工藝搭子等。下一頁上一頁返回圖2-19輔助基準任務(wù)一

零件的定位三、工件定位方式與定位元件工件的定位是通工件上的定位外表與夾具上的定位元件的配合或接觸實現(xiàn)的。一般應(yīng)根據(jù)工件上定位基準面的形狀，選擇相應(yīng)的定位元件。而定位外表分為以平面定位、以外圓柱面定位、以內(nèi)孔定位等。由于定位的方式不同，所選擇的定位元件也不同。1、工件以平面定位平面定位的形式主要是支承定位。常用的的定位元件有固定支承、可調(diào)支承、浮動支承、輔助支承四類。〔1〕固定支承有支承釘和支承板兩種形式。固定支承在使用過程中是固定不動的。支承釘和支承板目前已標準化了。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位圖2-20所示為各類支承釘。圖2-20(a)為平頭支承釘,常用于已加工工的表面既精基準的定位。圖2-20〔b〕為圓頭支承釘，常用于毛坯外表的定位既精基準的定位，這種支承釘由于是點接觸，在使用過程中容易磨損。圖2-20〔c〕為齒紋頭支承釘，它能增加接觸面的磨擦力，防止工件產(chǎn)生變動，常用于工件側(cè)面的定位。對于大中型零件，當用精基準定位時，通常采用支承板。圖2-20〔d〕為A型支承板，A型支承板結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但切屑末易堆聚在固定支承板用沉頭螺釘坑中，不易去除。常用于工件側(cè)面或頂面的定位。圖2-20〔e〕為B型支承板，B型支承板的結(jié)構(gòu)克服了A型支承板的缺點，但存在制造略為麻煩。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔2〕可調(diào)支承常用于使用過程中，工件尺寸變化較大而支承釘高度需要調(diào)整的場合。如形狀變化較大或系列化產(chǎn)品生產(chǎn)時往往需要采用可調(diào)支承?？烧{(diào)支承的頂面位置可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)好后用螺母其鎖緊。一般調(diào)整一次后加工一批零件，調(diào)整好的可調(diào)支承其作用相當于固定支承。其結(jié)構(gòu)如圖2-21所示。．在毛坯質(zhì)量不高而又以粗基準定位時，尤其在中小批量生產(chǎn)時，不同批次的毛坯尺寸住往變化很大；如果采用固定支承在夾具中定位，并用調(diào)整法加工時，那么由于各批毛坯尺寸不一致，將直接引起工件上以后要加工的各外表位置的不穩(wěn)定，從而使以后工序的加工余量變化太大，影響加工精度，而采用可調(diào)支承那么可通過批次生產(chǎn)首件調(diào)整來解決問題。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔3〕浮動支承工件在定位過程中，能隨工件定位基準位置的變化自動調(diào)節(jié)的支承，稱為浮動支承圖2-22所示。因些，這種支承在夾具上是活動的?！瞐〕為球面三點式，定位時可保證與工件定位面上三個分布點接觸；〔b〕和〔c〕為二點式浮動支承，分別通過球面和斜面實現(xiàn)浮動，從而確保工件與支承的二個浮動點接觸。無論是那種形式的浮動支承，其作相當于一個固定支承，只限制一個自由度，主要目的是提高工件的剛性和穩(wěn)定性。常用于毛坯面定位或剛性缺乏場合定位。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔4〕輔助支承輔助支承是指由于工件形狀、夾緊力、切削力和工件重力等原因，可能使工件在定位后還產(chǎn)生變形或定位不穩(wěn)，為了提高工件的裝夾剛性和穩(wěn)定性而增設(shè)的支承。輔助支承只能起提高工件支承剛性的輔助定位作用，而不起限制自由度的作用，更不能破壞工件原有定位。圖2-23a頂面，為防止工件左端在切削力作用下產(chǎn)生變形和振動。因此在工件左端懸伸部位下設(shè)置輔助支承，用來提高工件的安裝穩(wěn)定性和剛性。圖2-23b變速箱殼體在工件定位上定位安裝銑削頂面。在箱底設(shè)置一處輔助支承，既為工件提供了預(yù)定位位置，又方便操作工人的夾緊安裝，并可起到增加剛性的作用。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位2、工件以外圓柱面定位采用外圓滿定位進行加工是一種常用的定位方式，在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。外圓定位的根本形式有兩種：定心定位和支承定位?！?〕支承定位支承定位最常用的是V形塊定位。以以下圖所示的是各種V形塊的定位方式。圖2-24a所示V形塊用于較短工件精基準定位；圖2-24b形式用于較長工件的粗基準定位；圖2-24C所示形式用于工件兩段精基準面相距較遠的定位；圖2-24d所示形式，長V形塊限制工件的四個自由度，短V形塊限制工件的兩個自由度。V形塊的夾角常用的有60°，90°120°三種，其中以90°的最常用?！?〕定心定位由于外圓柱面具有對稱性，可以很方便的采用自動定心夾具進行安裝，如最常見的三爪定心卡盤、彈簧夾頭等安裝實例。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位3、工件以內(nèi)孔定位圓孔定位在夾具中應(yīng)用十分廣泛。其根本特點是定位孔和定位元件間處于配合狀態(tài)，理論上要求確保工件孔中心線與夾具定位元件軸線重合。圓孔定位常用的定位元件有心軸和定位銷等多種形式?！?〕心軸根據(jù)心軸結(jié)構(gòu)和功能不同，心軸的結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有圓柱心軸和圓錐心軸。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位1〕圓錐心軸圓錐也稱小錐度心軸圖2-25所示。這類心軸的外表帶有很小的錐度，一般為K=1：1000~1：5000。工作時，利用小錐度的自鎖性將工件楔緊在心軸上，從而帶開工件旋轉(zhuǎn)，因此不需另加夾緊裝置。小錐度心軸定心精度高，可達0.005~0.Olmm。但它所能傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，并要求工件孔有較高的精度，否那么孔徑的變化將影響工件在心軸上的軸向位置，給后續(xù)加工帶來麻煩。因此，這種心軸一般適用于定位孔的精度不低于7級的精車和磨削加工。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位2〕圓柱心軸如圖2-26所示，其為常用圓柱心軸的結(jié)構(gòu)形式。圖2-26(a〕所示為間隙配合心軸，裝卸工件較方便，但定心精度不高。圖2-26(b)所示是過盈配合心軸，由引導(dǎo)局部1、工作局部2和傳動局部3組成。這種心軸制造簡單，定心準確，不用另設(shè)夾緊裝置，但裝卸工件不便，易損傷工件定位孔，因此，多用于定心精度要求高的精加工。圖2-26(c)所示是花鍵心軸，用于加工以花鍵孔定位的工件。下一頁上一頁返回任務(wù)一

零件的定位〔2〕定位銷定位銷定位銷一般分為固定式和可換式兩種，圖2-27為常用定位銷的結(jié)構(gòu)。當定位銷直徑D為3一10nmm時，為防止在使用中折斷，或熱處理時淬裂，通常把根部倒成圓角R。夾具體上應(yīng)設(shè)有沉孔，使定位銷沉人孔內(nèi)而不影響定位。大批大量生產(chǎn)時，為了便于定位銷的更換，可采用圖4-33d所示的帶襯套的結(jié)構(gòu)形式。為便于工件裝入，定位銷的頭部有150倒角。下一頁上一頁返回〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕圖2-27定位銷任務(wù)一

零件的定位〔3〕圓錐銷圓錐銷在實際生產(chǎn)中，常常遇到工件以圓孔在錐銷上的定位方式，如圖2-28所示。其定位方式是圓柱面和圓錐面的接觸，所以，兩者的接觸跡線是圓錐銷某一高度上的截面圓。因此，這種定位方式較之于短圓柱定位，多限制了一個高度方向的移動自由度。假設(shè)將其軸向做成浮動，那么只能限制兩個移動方向的自由度。下一頁上一頁返回圖2-28圓錐銷任務(wù)一

零件的定位4、工件以一面兩孔定位圖2-29為一面兩孔定位簡圖。利用工件上的一個大平面和與該平面垂直的兩個圓孔作定位基準進行定位。夾具上如果采用一個平面支承〔限制、和畜三個自由度〕和兩個圓柱銷〔各限制和二個自由度〕作定位元件，那么在兩銷連心線方向產(chǎn)生過定位(重復(fù)限制自由度〕。為了防止過定位，將其中一銷做成削邊銷。削邊銷不限制自由度。下一頁上一頁返回圖2-29圓錐銷1—圓柱銷

2—削邊銷

3—定位平面任務(wù)一

零件的定位5、工件以一組外表定位〔組合定位〕實際生產(chǎn)中，工件通常不是以單一外表定位，而常常是以一組外表作為定位基準，采用組合定位方式。其中常見的方式有：一孔及其垂直端面定位；一外圓外表及其端面定位；兩個或三個相互垂直平面定位；一外圓外表與一圓孔定位；兩個外圓外表定位；兩平行孔和與之垂直平面定位等等。采用組合定位時，必須注意解決兩個主要問題，一是正確處理重復(fù)定位，二是控制各定位副產(chǎn)生的多項定位誤差的綜合影響，并使其最小。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊【學習目標】1、知識目標：〔1〕了解工件的夾緊對加工過程的影響；〔2〕熟悉選擇夾緊力作用點的原那么；〔3〕了解常見的夾緊機構(gòu)。2、技能目標：學會選擇工件的夾緊裝置。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊【知識學習】一、工件在夾具中的夾緊機械加工中，工件的安裝包括定位和夾緊兩個密切相關(guān)的過程。以上主要討論了工件在夾具中的定位問題，目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。但是，即使將工件的定位問題解決的十分正確，那也只是完成了工件裝夾任務(wù)的前一半。單純定好位，在大多數(shù)情況下還無法進行加工。工件在定位元件上定位以后，必須用一定的裝置或機構(gòu)將它壓牢，以保證在加工過程中不會產(chǎn)生位移和振動，這樣才完成了工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊1、對夾緊裝置的要求夾緊裝置的性能如何對整個夾具的使用性能影響很大，在設(shè)計夾具時必須加以考慮和分析。對夾緊裝置的根本要求是，在不破壞工件定位精度，并保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量做到：①夾緊準確、平安、可靠，能自鎖；②夾緊動作迅速，操作方便、省力；③結(jié)構(gòu)簡單，便于制造；④夾緊變形小，不影響加工精度。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊2、對夾緊裝置的要求夾緊裝置是夾具中的重要組成局部，其設(shè)計或選用的是否合理，對于保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低本錢及創(chuàng)造良好的工作條件都有很大影響，因此，設(shè)計加緊裝置時應(yīng)滿足以下根本要求。①在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。②夾緊應(yīng)可靠和適當。③夾緊裝置應(yīng)操作方便，省力、平安。④夾緊裝置的復(fù)雜程度與自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊3、夾緊力方向和作用點的選擇〔1〕夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準。如圖2-30a所示，被加工孔與左端面有垂直度要求，因此，要求夾緊力FJ朝向定位元件A面。如果夾緊力改朝B面，由于工件左端面與底面的夾角誤差，夾緊時將破壞工件的定位，影響孔與左端面的垂直度要求。又如圖2-30b所示，夾緊力FJ朝向V形塊，使工件的裝夾穩(wěn)定可靠。但是，如果改為朝向B面，那么夾緊時工件有可能會離開V形塊的工作面而破壞工件的定位。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊〔2〕夾緊力方向應(yīng)有利于減小夾緊力如圖2-31所示，當夾緊力FJ與切削力F、工件重力W同方向時，加工過程所需夾緊力可最小?！?〕夾緊力的作用點應(yīng)選在工件剛性較好的方向和部位。這一原那么對剛性差的工件特別重要。下一頁上一頁返回圖2-31夾緊力方向應(yīng)有利于減小夾緊力任務(wù)二工件的夾緊如圖2-32c所示，薄壁套的軸向剛性比徑向好，用卡爪徑向夾緊時工件變形大，假設(shè)沿軸向施加夾緊力，變形就會小得多。夾緊圖2-32a所示的薄壁箱體時，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，而應(yīng)作用于剛性較好的凸邊上。箱體沒有凸邊時，可如圖2-32b那樣，將單點夾緊改為三點夾緊，以減少工件的夾緊變形。下一頁上一頁返回(a)(b)(c)圖2-32夾緊力作用點任務(wù)二工件的夾緊〔4)夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近工件加工面。如圖2-33所示在撥叉上銑槽。由于主要夾緊力的作用點距加土外表較遠，故在靠近加工面的地方設(shè)置了輔助支承增加了夾緊力F減少了加工過程中的振動。下一頁上一頁返回圖2-33夾緊力作用點任務(wù)二工件的夾緊5)夾緊力作用線應(yīng)落在定位支承范圍內(nèi)。如圖2-34緊力作用線落在定位元件支件的定位，因而是錯誤的。下一頁上一頁返回圖2-34夾緊力作用線任務(wù)二工件的夾緊二、夾緊裝置的組成1、夾緊裝置的組成夾緊裝置的種類很多.但其結(jié)構(gòu)均由兩局部組成。〔1〕動力裝置—產(chǎn)生夾緊力機械加工過程中.要保證工件不離開定位時占據(jù)的正確位置.就必須有足夠的夾緊力來平衡切削力、慣性力、離心力及重力對工件的影響。夾緊力的來源:一是人力;二是某種動力裝置。常用的動力裝置有液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動裝置、氣一液聯(lián)動裝置和真空裝置等。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊2.夾緊機構(gòu)—傳遞夾緊力要使動力裝置所產(chǎn)生的力或人力正確地作用到工件上.需有適當?shù)膫鬟f機構(gòu)。在工件夾緊過程中起力的傳遞作用的機構(gòu).稱為夾緊機構(gòu)。夾緊機構(gòu)在傳遞力的過程中.能根據(jù)需要改變力的大小、方向和作用點。手動夾具的夾緊機構(gòu)還應(yīng)具有良好的自鎖性能.以保證人力的作用停止后.仍能可靠地夾緊工件。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊圖2-35為兩種典型夾緊裝置例如。其中圖2-35〔a〕偏心壓板加緊裝置。搬動手柄1通過小軸1帶動偏心輪3轉(zhuǎn)動，在偏心輪作用下，銷4上移，推動壓板5右端上升，而左端下壓將工件夾緊在定位元件6件。反方向搬動手柄，那么松開工件。圖2-35〔b所示為氣動壓板夾裝置。壓縮空氣通過分配閥1，管道2進入氣缸右室，推動活塞3和活塞桿4左移，在單壁鉸鏈5的作用下，使壓板6擺動而壓緊工件，當壓縮空氣進入氣缸左室時即可松開工件。下一頁上一頁返回圖2-35典型夾緊裝置示意圖任務(wù)二工件的夾緊從上述實例看，夾緊工件的方式多種多樣，因而加緊裝置的結(jié)構(gòu)形式也是種類繁多，但加緊裝置的組成卻大體相同，即由以下幾局部組成。〔1〕力源裝置力源裝置是產(chǎn)生夾緊原始作用力的動力裝置。〔2〕夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu)一般由中間遞力機構(gòu)和夾緊元件組成。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊2、夾緊力的方向和作用點確實定〔1〕夾緊力方向確實定1〕夾緊力應(yīng)朝向主要限位面。對工件只施加一個夾緊力或施加幾個方向不同的夾緊力時，夾緊力的方向應(yīng)盡可能地朝向主要限位面。如圖2－36〔a〕所示，工件被鏜的孔與左端面有一定的垂直度要求。當工件以孔的左端面與定位元件的A面接觸，限制三個自由度；當工件以底面與B面接觸，限制兩個自由度；夾緊力朝向主要限位面A，這樣做有利于保證孔與左端面的垂直度要求。如果夾緊力朝向B面，那么由于工件左端面與底面的夾角誤差，夾緊時將破壞工件的定位，影響孔與端面的垂直度要求。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊又如圖2－36〔b〕所示，夾緊力朝向主要限位面——V形塊的V形面，使工件的裝夾穩(wěn)定可靠。如果夾緊力朝向B面，那么由于工件圓柱面與端面的垂直度誤差，夾緊時，工件的圓柱面可能離開V形塊的V形面，這不僅破壞了定位，影響加工精度，而且加工時工件容易振動。2〕夾緊力方向應(yīng)盡可能地使所需要夾緊力減小。3〕夾緊力方向的選擇應(yīng)盡可能地使工件變形減小。由于工件的剛度在不同的方向一般是不相同的，安裝時應(yīng)引起重視。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊〔2〕夾緊力作用點確實定對工件施加幾個方向不同的夾緊力時.朝向主要限位面的夾緊力應(yīng)是主要夾緊力。圖2-37所示為夾緊力作用點不正確示意圖。1〕夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。2〕夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位。3〕夾緊力作用點應(yīng)靠近工件的加工外表。下一頁上一頁返回圖2-37夾緊力作用點位置不正確任務(wù)二工件的夾緊3、夾緊力大小的估算加工過程中.工件受到切削力、離心力、慣性力及重力的作用。理論上.夾緊力的作用應(yīng)與上述力(矩)的作用平衡;而實際上.夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且.切削力的大小在加工過程中是變化的.因此.夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題.只能進行粗略的估算。估算時應(yīng)找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。并只考慮主要因索在力系中的影響，略去次要因索在力系中的影響估算步驟如下。(1)建立理論夾緊力與主要最大切削力的靜平衡方程。(2)實際需要的夾緊力.應(yīng)考慮平安系數(shù)。(3)校核夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力,是否滿足條件。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊三、根本夾緊機構(gòu)機床夾具中使用最普遍的是機械夾緊機構(gòu)，這類機構(gòu)絕大局部都是利用機械摩擦的自鎖原理來夾緊工件的。斜楔夾緊機構(gòu)是其中最根本的形式，螺旋、偏心、凸輪等機構(gòu)是斜楔夾緊的變化應(yīng)用。1、斜楔夾緊機構(gòu)斜楔夾緊機構(gòu)的特點包括以下方面。〔1〕斜楔結(jié)構(gòu)簡單，有增力作用?！?〕斜楔夾緊的行程小。通過增大斜角可增大行程，但自鎖性差?！?〕通常與其他機構(gòu)聯(lián)合使用。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊圖2－38所示是螺旋與簡單斜楔相結(jié)合的聯(lián)合夾緊機構(gòu)。由于不必考慮斜楔自鎖，所以楔角α可以做得較大。當擰緊螺旋時楔塊向左移動，使杠桿壓板轉(zhuǎn)動壓緊工件。當反向轉(zhuǎn)動螺旋時，楔塊右移，在彈簧力作用下，杠桿壓板松開工件。斜楔一般用20＃鋼制造，外表滲碳淬硬至55～60HRC，使斜楔外表比較耐磨。下一頁上一頁返回圖2-38斜鍥夾緊機構(gòu)任務(wù)二工件的夾緊2.螺旋夾緊機構(gòu)由于螺旋夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠，所以在機床夾具中得到廣泛的應(yīng)用。圖2－39〔a〕所示為最簡單的螺旋夾緊機構(gòu)，用扳手擰緊螺釘時，螺釘頭直接作用于工件外表。圖2－39〔b〕是在螺釘頭部加可擺動的壓腳，這樣能保證與工件外表有良好的接觸，防止夾緊時帶開工件轉(zhuǎn)動，并可防止螺釘頭部直接與工件接觸而造成壓痕。螺旋夾緊機構(gòu)的缺點是夾緊動作慢，為克服缺點，許多機構(gòu)采用各種快速螺旋夾緊裝置。下一頁上一頁返回圖2-39螺旋夾緊機構(gòu)任務(wù)二工件的夾緊3、偏心夾緊機構(gòu)偏心夾緊是一種快速夾緊機構(gòu)，常用的有圓偏心和曲線偏心兩種形式。因圓偏心結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，較曲線偏心應(yīng)用更廣。偏心夾緊裝置的夾緊距離較小，通常用于沒有振動或振動很小，需要夾緊力不大的場合。圖2-40是一個典型的偏心夾緊機構(gòu)，以原始力p作用于手柄3，使偏心輪繞小軸2轉(zhuǎn)動，偏心輪的圓柱面壓在墊板4上，在墊板的反作用力作用下小軸被向上推動，使壓板1左端向下壓緊工件。下一頁上一頁返回任務(wù)二工件的夾緊4、復(fù)合夾緊機構(gòu)圖2－41是斜楔與杠桿夾緊機構(gòu)組成的斜楔鉤形壓板。夾緊動力源是氣壓，活塞桿4推動斜楔2向左，通過滾子3把鉤形壓板1拉下，直接壓緊工件。下一頁上一頁返回1-鉤形壓板；2-斜楔；3-滾子；4-活塞桿圖2-41斜楔鉤形壓板任務(wù)三機床夾具【學習目標】1、知識目標：〔1〕了解機床夾具的類型及其應(yīng)用;(2)了解數(shù)控加工機床的常見夾具。2、技能目標：根據(jù)零件結(jié)構(gòu)及加工要求選擇數(shù)控加工的夾具。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具【知識學習】一、夾具的概述在機械制造過程中，用來固定加工對象，使其占有正確的位置，以接受加工或檢測的裝置，都可統(tǒng)稱為夾具。如焊接過程中用于拼焊的焊接夾具、檢驗過程中用的檢驗夾具、裝配過程中用的裝配夾具、機械加工中用的機床夾具等，都屬于泛指的夾具范疇。本章所討論的對象僅限于機床夾具。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具在機床上進行加工時，除了使用刀具、量具之外，還需要一些裝夾工件的輔助裝置，如車床上的三爪卡盤、銑床上的平口鉗等。它們通常將不需要找正便能將工件安裝到機床的正確位置上。這些輔助裝置稱為機床夾具。此外還需要一些裝夾和支承刀具的輔助工具，如銑刀桿、鉆夾頭等，稱為輔具。刀具、夾具、量具和輔具統(tǒng)稱為工藝裝備。夾具在工藝裝備中占有十分重要的地位。因為夾具的好壞對于工件的加工精度、生產(chǎn)率及本錢影響很大，因此夾具是機械加工中的一個十分重要的裝備。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具二、機床夾具的分類夾具的分類方法很多，通常根據(jù)其使用范圍可將其分為以下幾類。1、按通用性分按通用性夾具可分為：通用夾具、專用夾具、組合夾具等。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔1〕通用夾具通用夾具是指結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)標準化、系列化，在一定范圍內(nèi)具有一定的通用性的夾具。如車床上的三爪卡盤、四爪卡盤、銑床上的平口鉗、分度頭、平面磨床的電磁吸盤等。這些夾具通用性強、應(yīng)用廣泛，并由專業(yè)廠批量生產(chǎn)，有些已經(jīng)成為機床的一個附件而隨機床一起供給。如以下圖2-42、圖2-43為通用夾具。下一頁上一頁返回圖2-42自定心卡盤

圖2-43機用虎鉗任務(wù)三機床夾具〔2〕組合夾具組合夾具由一套預(yù)先制造好的標準元件組合而成，如圖2-44所示。這些元件按夾具各組成局部分成幾個功能類，它們具有各種不同的形狀、尺寸和規(guī)格，并具有較好的互換性、、耐磨性和較高的精度。生產(chǎn)中可根據(jù)具體工件的工藝要求組裝成各種專用夾具。使用完畢后，可方便地拆開元件，洗凈后存放起來，待需要時重新組裝成新的夾具。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具組合夾具的精度主要取決于各主要元件的精度、組裝的剛度及調(diào)整精度，所以它的各主要元件加工精度和外表質(zhì)量均要求很高，而且要求有很高的耐磨性，一般用低碳合金鋼制造并經(jīng)滲碳淬火，外表硬度為60HRC左右。組合夾具由于靈活通用，使生產(chǎn)準備時間大大縮短，同時能節(jié)約大量的設(shè)計、制造夾具的時間和材料，特別適用于新產(chǎn)品試制等單件小批生產(chǎn)和臨時性生產(chǎn)任務(wù)。但組合夾具剛性較差，同時需要大量的元件儲藏，從而限制了它在中小型企業(yè)的推廣使用。如圖2-32是由一套標準元件組裝而成的夾具。這種夾具用后可拆卸存放，當重新組裝時又可循環(huán)重復(fù)使用。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔3〕專用夾具專用夾具是針對某一工件的某一工序而專門設(shè)計和制造的。因為不需考慮通用性，所以夾具可設(shè)計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。由于這類夾具設(shè)計與制造周期較長，產(chǎn)品變更后無法利用，因此適用于大批大量生產(chǎn)。1〕車床夾具在車床上用來加工工件的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在車床主軸上，少數(shù)安裝在車床的床鞍或床身上。除了頂尖、撥盤、三爪自定心卡盤等通用夾具外，安裝在車床主軸上的專用夾具通常分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式等。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具圖2-45所示為車氣門頂桿的角鐵式車床夾具。由于該工件是以細小的外圓面定位，因此很難采用自動定心裝置，于是采用半圓孔定位元件，夾具體必然設(shè)計成角鐵狀。為了使夾具平衡，該夾具采用了在一側(cè)鉆平衡孔的方法。下一頁上一頁返回圖2-45車氣門頂桿的角鐵式車床夾具任務(wù)三機床夾具2〕銑床夾具銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花鍵及各種成型面。銑削加工時切削用量較大，且是多刀齒斷續(xù)切削，所以切削力大，沖擊和振動也較嚴重，因此要求銑床夾具的夾緊力較大，夾具各組成局部要有較好的強度和剛度。銑床夾具一般必須有確定夾具方向和刀具位置的定向鍵和對刀塊，以保證夾具與刀具和機床的相對位置。這是銑床夾具結(jié)構(gòu)的主要特點。按銑削時的進給方式不同，銑床夾具主要分為直線進給式和圓周進給式兩種。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具這類夾具安裝在銑床工作臺上，加工中隨工作臺按直線進給方式運動。例如，圖2-47是銑圖2-46所示連桿上直角凹槽的直線進給式夾具。工件以一面兩孔在支撐板8、菱形銷7和圓柱銷9上定位。擰緊螺母6，通過活節(jié)螺栓5帶動浮動杠桿3，使兩副壓板10均勻且同時夾緊兩個工件。該夾具可同時加工6個工件，屬于多件加工銑床夾具，生產(chǎn)效率高。下一頁上一頁返回圖2-48所示是在立式銑床上連續(xù)銑削撥叉兩端面的圓周進給方式夾具。工件以圓孔、孔的端面及側(cè)面在定位銷2和擋銷4上定位，由液壓缸6驅(qū)動拉桿1，通過開口墊圈3將工件夾緊。任務(wù)三機床夾具下一頁上一頁返回1-拉桿；2-定位銷；3-開口墊圈；4-擋銷；5-轉(zhuǎn)臺；6-液壓缸圖2-48撥叉兩端面銑夾具任務(wù)三機床夾具2、按機床類型分為按機床類型分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、磨床夾具等。3、按夾緊動力源分按夾緊動力源分為：氣動夾具、液壓夾具、手動夾具、電動夾具等。

下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具三、夾具的組成圖2-49所示為一個銑削軸端槽的夾具。工件以外圓和端面為定位基準，放在一個固定V形塊1和定位支承2上定位，轉(zhuǎn)動手柄3，偏心輪推動活動V形塊夾緊工件。對刀塊6用來確定銑刀相對工件的位置。所有的裝置和元件都裝在夾具體5上。為了方便地確定夾具在機床上的正確位置，夾具底部裝有定向鍵4，安裝夾具時只要將兩個定向鍵放人銑床工作臺的T形槽中并靠向一側(cè)那么不需要再進行找正便可將夾具固定在圖工作臺上。由以上分析可知，機床夾具的組成大致如下。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具1、定位裝置用來確定工件在夾具上位置的元件或裝置，如圖2-36中的定位銷2。它是與工件定位基準〔軸套的內(nèi)孔和端面〕直接相配合和接觸的夾具元件。2、夾緊裝置夾緊元件及夾緊裝置它們是對工件實施夾緊操作的元件或裝置，如圖2-35中的螺母6、壓板10等。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具3、夾具體夾具體是夾具的根底件，如圖2-37中的夾具體5。用來連接夾具上各個元件或裝置，使之成為一個整體，以保證夾具的精度和剛度。4、輔助裝置根據(jù)夾具實際需要的一些裝置，如平衡塊、氣動或液壓操縱機構(gòu)等。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具四、夾具的作用〔1〕保證加工精度。由于采用夾具安裝，可以正確地確定刀具、機床與工件之間的相對位置，因而比較容易獲得較高的加工精度。〔2〕縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。采用夾具安裝工件方便迅速，可省去試切、找正或?qū)Φ兜葧r間，假設(shè)采用多件或多工位加工，使輔助時間與機動時間重合，可進一步提高勞動生產(chǎn)率?！?〕減輕工人勞動強度。采用夾具安裝工件，有可能減少工件的安裝次數(shù)，假設(shè)在夾具上采用機械化傳動或電動裝置，工件的裝卸將更加方便、省力、輕松、平安。如采用氣動液壓夾具，只要操作手控或電控閥，就可輕松完成工件的夾緊或松開動作，工人勞動強度大為減輕?！?〕擴大機床工藝范圍。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具五、數(shù)控機床夾具簡介1、對數(shù)控機床夾具的根本要求數(shù)控機床加工本身具有高精度、高效率、產(chǎn)品轉(zhuǎn)換容易、生產(chǎn)準備周期短、機床自適應(yīng)性強、自動化程度高等優(yōu)點，比較適合于外形輪廓較復(fù)雜、不易裝夾的工件及多品種、多工序小批量工件的加工。由于數(shù)控機床的初始投資較大，使用本錢相應(yīng)較高，所以數(shù)控機床不太普及時，企業(yè)主要用它加工高精度、復(fù)雜形面等工藝難度較大的工件和生產(chǎn)中的關(guān)鍵件、應(yīng)急件及技術(shù)革新的試制件等。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具隨著市場競爭的日趨劇烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，數(shù)控機床開始在各類專業(yè)化生產(chǎn)中逐漸發(fā)揮出它的自動化高效作用。因此，對數(shù)控機床夾具一般有如下根本要求：〔1〕高精度。數(shù)控機床精度很高，一般用于高精度加工。這對數(shù)控機床夾具也提出了較高的定位安裝精度要求和轉(zhuǎn)位、對定精度要求。〔2〕快速裝夾工件。為適應(yīng)高效、自動化加工的需要，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)快速裝夾的需要，以盡量減少工件裝夾輔助時間，提高機床切削運轉(zhuǎn)利用率。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具為適應(yīng)快速裝夾的需要，夾具常采用液動、氣動等快速反響夾緊動力。對切削時間較長的重要夾緊，在夾具液壓夾緊系統(tǒng)中附加儲能器，以補償內(nèi)泄漏，防止可能造成的松夾現(xiàn)象。假設(shè)對自鎖性要求較嚴格，那么多采用快速螺旋夾緊機構(gòu)，并利用高速風動扳手輔助安裝。為減少停機裝夾時間，夾具可設(shè)置預(yù)裝工位，也可利用機床的自動換位托盤裝置，專門裝卸工件。對于柔性制造單元和自動線中的數(shù)控機床及加工中心，其夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意為安裝自動送料裝置提供方便。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔3〕具有良好的敞開性。數(shù)控機床加工為刀具自動走刀加工。夾具及工件應(yīng)為刀具的移動和換刀等快速動作提供較為寬敞的運行空間。尤其對于需屢次進出工件的多刀、多工序加工，夾具的結(jié)構(gòu)更應(yīng)盡量簡單、開放，使刀具容易進入，以防刀具運動中與夾具工件系統(tǒng)碰撞。〔4〕本身的機動性要好。數(shù)控機床加工追求一次裝夾條件下，盡量干完所有機床加工內(nèi)容。對于機動性能稍差些的二軸聯(lián)動數(shù)控機床，可以借助于夾具的轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)等功能彌補機床性能的缺乏，保證在一次裝夾條件下完成多面加工。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔5〕在機床坐標系中坐標關(guān)系明確，數(shù)據(jù)簡單，便于坐標的轉(zhuǎn)換計算。數(shù)控機床均具有自己固定的機床坐標系，而裝夾在夾具上的工件在加工時，應(yīng)明確其在機床坐標系中確實切位置，以便刀具按照程序的指定路線運動，切出預(yù)期的尺寸和形狀。為簡化編程計算，一般多采取建立工件坐標系的方法，即根據(jù)工件在夾具中的裝夾位置，明確編程的工件坐標系相對機床坐標系的準確位置，以便把刀具由機床坐標系轉(zhuǎn)換到此程序的工件坐標系。所以，要求數(shù)控機床上的夾具定位系統(tǒng)，應(yīng)指定一個很明確的零點說明裝夾工件的位置，并據(jù)此選擇工件坐標系的原點。為使坐標轉(zhuǎn)換計算方便，夾具零點相對機床工作臺原點的坐標尺寸關(guān)系應(yīng)簡單明了，便于測量、記憶、調(diào)整及計算。有時也直接把工件坐標系原點選在夾具零點上。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔6〕局部數(shù)控機床夾具應(yīng)為刀具的對刀提供明確的對刀點。數(shù)控機床加工中，每把刀具進入程序均應(yīng)有一個明確的起點，稱為這一刀具的起刀點〔刀具進入程序的起點〕。假設(shè)一個程序中要調(diào)用多把刀具對工件進行加工，就需要使每把刀具都由同一個起點進入程序。因此，各刀具在裝刀時，應(yīng)把各刀的刀位點都安裝或校正到同一個空間點上，這個點稱為對刀點。對于鏜、銑、鉆類數(shù)控機床，多在夾具上或夾具中的工件上專門指定一個特殊點作為對刀點，為各刀具的安裝和校正提供統(tǒng)一的依據(jù)。這個點一般應(yīng)與工件的定位基準，即與夾具定位系統(tǒng)保持明確的關(guān)系，下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具便于刀具與工件坐標系關(guān)系確實立和測量，以使不同刀具都能精確地由同一點進入同一個程序。當?shù)毒呓?jīng)磨損、重裝而偏離這一依據(jù)點，多通過改變刀具相對這個點的坐標偏移補償值自動。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔7〕高適應(yīng)性。數(shù)控機床加工的機動性和多變化性，要求機床夾具應(yīng)具有對不同工件、不同裝夾要求的較高適應(yīng)性。一般情況下，數(shù)控機床夾具多采用各種組合夾具。在專業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中多采用拼裝類夾具，以適應(yīng)生產(chǎn)多變化、生產(chǎn)準備周期短的需要。在批量生產(chǎn)中，也常采用結(jié)構(gòu)較簡單的專用夾具，以提高定位精度。在品種多變的行業(yè)性生產(chǎn)中多使用可調(diào)夾具和成組夾具，以適應(yīng)加工的多變化性。總之，數(shù)控機床夾具可根據(jù)生產(chǎn)的具體情況靈活選用適宜的夾具。批量較大的自動化生產(chǎn)中，夾具的自動化程度較高，結(jié)構(gòu)相應(yīng)也較復(fù)雜。而單件、小批量生產(chǎn)，也可以直接采用通用夾具，生產(chǎn)準備周期很短，不必再單獨制造夾具。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具2、數(shù)控機床夾具實例圖2－50所示為一數(shù)控機床夾具。用來鏜削工件上的A、B、C三個孔。整個夾具為孔系拼裝類夾具，根底件為孔系液壓根底平臺5；三個定位銷3安裝在平臺上平面的孔系中，與平臺上平面一起形成夾具定位系統(tǒng)；夾緊機構(gòu)由裝在根底平臺內(nèi)的兩個液壓缸8，通過拉桿12、壓板13組成，可在壓力油控制下對工件實現(xiàn)快速或自動夾緊。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具夾具零點設(shè)在根底平臺5左下角的定位孔2的軸線處，而機床工作臺的坐標原點取在定位孔1的軸線處，二者間的坐標尺寸關(guān)系為X0和Y0。夾具定位銷相對夾具零點的位置尺寸為a、b，它反映工件的定位區(qū)域，可使工件的幾何中心孔A處于機床坐標系中的(XA，Y)點，而孔B、孔C的機床坐標分別為(XB，Y)、(XC，Y)點。編制數(shù)控加工程序，把尺寸XA和Y值編入工件坐標系設(shè)定程序段，這樣就把工件坐標系的原點〔工件中心點A〕設(shè)在機床坐標系的(XA，Y)點上，從而明確工件坐標系在機床坐標系中的坐標位置。使刀具對工件的加工有新的坐標依據(jù)，便可直接按程序的規(guī)定在工件坐標系中運行，對工件A孔、B孔、C孔及其他內(nèi)容進行自動加工。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具當然也可以反過來，把工件上的各坐標點都換算成機床坐標系中的坐標點，令機床控制系統(tǒng)來執(zhí)行。但這樣做會增加很多計算工作量，不如上述方法，直接設(shè)定一個工件坐標系簡便。以后的數(shù)控加工程序中的刀位移動參數(shù)，就可直接按圖樣的標注尺寸編寫，省掉換算的麻煩。由此可以看出，夾具上的零點與機床工作臺坐標原點間的坐標關(guān)系是相當重要的。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具3、自動線夾具在自動線上所用的夾具可分為固定夾具和隨行夾具。〔1〕固定夾具所謂固定夾具是指固定在機床的相應(yīng)位置上不隨工件的輸送而移動的夾具。這類夾具又可分為兩種類型：一種是直接用于裝夾工件的固定夾具，它適用于裝夾如箱體等形狀比較規(guī)那么且具有良好的定位基面和輸送基面的工件；下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔2〕隨行夾具隨行夾具是用于自動線上的一種移動式夾具。主要用于裝夾和運送形狀復(fù)雜且無良好輸送基面的工件或雖有良好輸送基面，但材質(zhì)較軟的工件。工件隨夾具一起由輸送帶依次送到各工位。而隨行夾具體還需在每臺機床的固定夾具上定位和夾緊。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具工件在隨行夾具中的定位與在一般夾具中定位相同。但對工件的夾緊那么要求具有更高的可靠性。故一般多采用夾緊力大、自鎖性能好的螺旋夾緊機構(gòu)進行夾緊，以防止工件在輸送過程中因振動等引起松動。其夾緊機構(gòu)均采用機動扳手操作，而沒有手柄、杠桿等伸出的手動操作元件。一般與固定夾具相比，由于增加了隨行夾具在機床固定夾具上的定位誤差，相應(yīng)加工精度降低。為此，對加工精度要求較高而又必須采用隨行夾具加工時，應(yīng)進行仔細分析能否保證加工精度要求并采取相應(yīng)措施，如提高工件定位基面以及隨行夾具的制造精度，將輸送基面與定位基面，粗、精定位銷孔分開等。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具當工件尺寸小、質(zhì)量小時，也可使工件在隨行夾具中只定位不夾緊，待輸送到加工工位后，再將工件連同隨行夾具一起夾緊在機床固定夾具上。圖2－51為自動線上用的機床固定夾具及隨行夾具結(jié)構(gòu)示意圖。隨行夾具3由步伐式輸送帶依次運送到各機床的固定夾具上，通過一面兩銷實現(xiàn)完全定位。圖中件5為定位支撐板，件1為液壓操縱的兩銷定位機構(gòu)。由液壓缸8通過杠桿7帶動四個鉤形壓板2進行夾緊。圖中件4為輸送支撐、件6為氣動(亦可手動)潤滑液壓泵。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具3、數(shù)控加工中組合夾具的開展隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的開展、市場對產(chǎn)品的需求不斷增加，機械產(chǎn)品的品種越來越多，產(chǎn)品的設(shè)計周期縮短，更新?lián)Q代加快。傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代。按單一品種設(shè)計專用夾具的方法已不能滿足生產(chǎn)開展的要求。為批量不大的工件設(shè)計制造專用夾具，不僅增加生產(chǎn)本錢也延長了生產(chǎn)準備時間，因此，作為柔性夾具的組合夾具在機械制造的各行業(yè)中逐步獲得推廣和廣泛應(yīng)用。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔1〕槽系組合夾具系統(tǒng)槽系組合夾具就是指元件上制作有標準間距的相互平行及垂直的T形槽或鍵槽，通過鍵在槽中的定位，就能準確決定各元件在夾具中的準確位置，元件之間再通過螺栓連接和緊固。圖2-52為在軸上鉆孔的鉆模，系由根底底板、支承件、鉆模板和V形塊等元件所組成，元件間相互位置都由可沿槽中滑動的鍵在槽中定位來決定，所以槽系組合夾具有很好的可調(diào)整性。本世紀以來，曾有過多種槽系組合夾具系統(tǒng)，世界上已生產(chǎn)了數(shù)以千萬計的槽系組合夾具元件。下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔2〕孔系組合夾具是指夾具元件之間的相互位置由孔和定位銷來決定，而元件之間的連接仍民紋連接緊固。早在20世紀50年代中期出現(xiàn)的孔系組合夾具是早期的原型，很不完善，匕在相當長的時期內(nèi)，組合夾具的應(yīng)用還是槽系組合夾具占優(yōu)勢，隨著數(shù)控機床和加工中I普及，切削速度和進給量的普遍提高，而且孔系組合夾具的改進，減少了元件的品種和數(shù)量，降低了本錢，從而使孔系組合夾具得到很大的開展，從20世紀80年代中后期開始，牌合夾具在生產(chǎn)中的使用超過了槽系組合夾具。如圖2-53所示.下一頁上一頁返回任務(wù)三機床夾具〔3〕槽系、孔系組合夾具系統(tǒng)加工實例圖2-54為待加工的零件—連接桿，加工的外表是與兩孔軸心連線在空間相互垂直的05孔。在詳細研究了連接桿圖樣和技術(shù)條件以后，決定用一個圓銷和另一個菱形銷在工件兩孔中定位，再以此兩孔的端面靠在夾具垂直面上定位，這樣便于保證此孔軸線與工件上主孔軸