夾具的選擇、工件裝夾方法的確定

1、一、夾具的選擇、工件裝夾方法的確定1夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求： 一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度； 二是夾具應(yīng)有可 靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時，通常考慮以下幾點：1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備 時間。2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。4）夾具在機床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。2夾具的類型數(shù)控車床上的夾具主要有兩類： 一類用于盤類或短軸類零件， 工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡 爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和 尾架

2、頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn)。數(shù)控銑床上的夾具，一般安裝在工作臺上，其形式根據(jù)被加工工件的特點可多種多樣。如：通用臺虎鉗、數(shù)控分度轉(zhuǎn)臺等。3零件的安裝 數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣， 要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案， 注意以 下兩點：1）力求設(shè)計、 工藝與編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一， 這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。二、刀具的選擇及對刀點、換刀點的設(shè)置1刀具的選擇與普通機床加工方法相比， 數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求， 不僅需要剛性好、 精度 高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時要求安裝

3、調(diào)整方便，這樣來滿 足數(shù)控機床高效率的要求。 數(shù)控機床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料 （如高 速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。（ 1）車削用刀具及其選擇 數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀以及成型車刀三類。1）尖形車刀尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切 削刃構(gòu)成，如 90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種 外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù) （主要是幾何角度） 的選擇方法與普通車削時基本相同， 但應(yīng)結(jié)合數(shù) 控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強度。2）圓弧

4、形車刀圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。 該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)此， 刀位點不在圓弧上， 而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。 選擇車刀圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上 的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。3）成型車刀成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸 決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀

5、等?？丶庸ぶ校瑧?yīng)盡量少用或不用成型車刀。（2）銃削用刀具及其選擇數(shù)控加工中，銃削平面零件內(nèi)外輪廓及銃削平面常用平底立銃刀,該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下：還會在數(shù)2）零件的加工高度 H（ 1/4-1/6 ） RD以保證刀具有足夠的剛度。1 ）銃刀半徑 RD應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑Rmin, 般取RD=- Rmin® 1 粗加工fltnngffi算法3）粗加工內(nèi)輪廓時，銃刀最大直徑D可按下式計算（參見圖1）D =+ DI - sin 2式中D1輪廓的最小凹圓角半徑；角鄰邊夾角等分線上的精加工余量; 1加工余量；j圓角兩鄰邊的最小夾角4 ）用平底立銃刀銃削內(nèi)槽底部時，由于槽底兩次走

6、刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,如圖2所示，即直徑為 d=2 Re=2（ R-r）,編程時取刀具半徑為 Re=（ R-r ）。心瑚旺刀 胡殲形刀 d 3®囚d）惟形71 d晶形打 圖3泄轉(zhuǎn)型面和變斜倡輪鑒卄形相工的當(dāng)田疑旳對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銃刀、 環(huán)形銃刀、鼓形銃刀、錐形銃刀和盤銃刀。如圖 3所示。（3）標(biāo)準(zhǔn)化刀具目前，數(shù)控機床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具，對可轉(zhuǎn)位機夾外圓車刀、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號；對于加工中心及有自動換刀裝置的機床，刀具的刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，如錐柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號為TSG- JT

7、,直柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號為 DSG- JZ。此外，對所選擇的刀具，在使用前都需對刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測量以獲得精確數(shù)據(jù)，并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)，經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程，從而加工出合格的工件。2 .對刀點、換刀點的設(shè)置工件裝夾方式在機床確定后， 通過確定工件原點來確定了工件坐標(biāo)系，加工程序中的各運動軸代碼控制刀具作相對位移。例如：某程序開始第一個程序段為N0010 G90 GOO X100Z20，是指刀具快速移動到工件坐標(biāo)下X=100mmZ=20mn處。究竟刀具從什么位置開始移動到上述位置呢所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對

8、于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是：1）便于數(shù)值處理和簡化程序編制。2）易于找正并在加工過程中便于檢查。3）引起的加工誤差小。對刀點可以設(shè)置在加工零件上， 也可以設(shè)置在夾具上或機床上， 為了提高零件的加工精 度，對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。例： 以外圓或孔定位零件，可以取外圓或孔的中心與端面的交點作為對刀點。實際操作機床時， 可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上， 即“刀位點”與 “對刀點”的重合。 所謂“刀位點”是指刀具的定位基準(zhǔn)點， 車刀的刀位點為刀尖

9、或刀尖圓 弧中心； 平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點；球頭銑刀是球頭的球心， 鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對 刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置， 換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其它部件為準(zhǔn)。三、切削用量的確定數(shù)控編程時， 編程人員必須確定每道工序的切削用量， 并以指令的形式寫入程序中。 切 削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、 背吃刀量及進(jìn)給速度等。 對于不同的加工方法， 需要選用不同的切削 用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗

10、糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能， 保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。1主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為：n=1000v/ n D式中v 切削速度，單位為 m/min ，由刀具的耐用度決定；n- -主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min ；D工件直徑或刀具直徑，單位為 mm 。計算的主軸轉(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。2進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)， 主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以 及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則：1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率， 可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min 范圍內(nèi)選取。20 50mm/min2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在 范圍內(nèi)選取。3） 當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時，進(jìn)給速度應(yīng)選小些， 一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取4） 刀具空行程時，特別是遠(yuǎn)距離“回零 ”時，可以設(shè)定該機床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。3背吃刀量確定背吃刀量