第5章數(shù)控加工工件裝夾課件

第5章數(shù)控加工工件裝夾5.1熟悉工件定位知識5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.3數(shù)控車床常用夾具5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具第5章數(shù)控加工工件裝夾5.1熟悉工件定位知識5.1熟悉工件定位知識5.1.1工件裝夾概述1.工件的裝夾在機械加工過程中，為了保證加工精度，在加工前，應(yīng)確定工件在機床上的位置，并固定好，以接受加工或檢測。將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程，稱為裝夾。工件的安裝包含了兩個方面的內(nèi)容:(1)定位。確定工件在機床上或夾具中正確位置的過程，稱為定位。(2)夾緊。工件定位后將其固定，使其在加工中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.1工件裝夾概述下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.機床夾具方便地讓工件在機床上定位、夾緊和引導(dǎo)刀具工藝裝備，稱為夾具。利用夾具定位夾緊工件，具有操作迅速方便，定位精度較高、穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高的特點。5.1.2工件的定位基本原理1.工件六點定位原理一個尚未定位的工件，其空間位置是不確定的，均有六個自由度，如圖5-2(a)所示，即沿空間坐標(biāo)軸X,Y,Z三個方向的移動和繞這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動分別以和表示。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.機床夾具上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識定位，就是限制自由度。這些用來限制工件自由度的固定點，稱為定位支承點，簡稱支承點。用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則，稱為六點定位原理。在應(yīng)用“六點定位原理”分析工件的定位時，應(yīng)注意:定位支承點與工件定位基準(zhǔn)面接觸，才能起到限制工件自由度的作用。一個定位支承點僅限制一個自由度。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識定位5.1熟悉工件定位知識2.工件定位中的幾種情況(1)完全定位工件的六個自由度全部被限制的定位，稱為完全定位。當(dāng)工件在X,X,Z三個坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。(2)不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。工件采用不完全定位時，必須限制按加工要求需要限制的自由度;對于不影響加工要求的自由度，則可以不予限制。這樣，可以簡化夾具的結(jié)構(gòu)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.工件定位中的幾種情況上一頁下一5.1熟悉工件定位知識(3)欠定位定位元件所能限制的自由度數(shù)，少于按加工工藝要求所需限制的自由度數(shù)的定位情況。這種情況下，工件不能正確定位，稱為欠定位。顯然，欠定位不能保證加工要求，往往會產(chǎn)生廢品，因此是絕對不允許的。如圖5-4(a)所示工件加工通槽時，若單純以底面A定位，而不用側(cè)面B作導(dǎo)向定位面，則這時工件在機床上相對于刀具的位置，就可能會偏置成圖5一5中所示情況，按欠定位銑出的槽，顯然是不符合圖樣要求的。(4)過定位夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或兒個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。如圖5-6所示為兩種過定位的例子。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(3)欠定位上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.3定位方法及定位元件1.工件以平面定位(1)支承釘如圖5-8所示，當(dāng)工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用球頭支承釘(B型)，使其與毛坯良好接觸。齒紋頭支承釘(C型)用在工件的側(cè)面，能增大摩擦系數(shù)，防止工件滑動。當(dāng)工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘(A型)。在支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整時，應(yīng)采用可調(diào)支承?？烧{(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整后需要鎖緊，其作用與固定支承相同。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.3定位方法及定位元件上一5.1熟悉工件定位知識(2)支承板工件以精基準(zhǔn)面定位時，除采用上述平頭支承釘外，還常用圖5一9所示的支承板作定位元件。A型支承板結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，但不利于清除切屑，故適用于頂面和側(cè)面定位;B型支承板則易保證工作表面清潔，故適用于底面定位。夾具裝配時，為使兒個支承釘或支承板嚴(yán)格共面，裝配后，需將其工作表面一次磨平，從而保證各定位表面的等高性。2.工件以圓柱孔定位工件以圓孔定位工件時，常用的定位元件有定位銷、圓柱心軸和圓錐銷。如圖5一10所示為典型的孔定位示例，圖5一10(a)為圓柱定位銷，圖5一10(b)為間隙配合心軸，圖5一10(c)為圓錐銷定位。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(2)支承板上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(1)定位銷。定位銷分為短銷和長銷。短銷只能限制兩個移動自由度，而長銷除限制兩個移動自由度外，還可限制兩個轉(zhuǎn)動自由度。(2)圓柱心軸。圓柱心軸定位有間隙配合和過盈配合兩種。間隙配合拆卸方便，但定心精度不高;過盈配合定心精度高，不用另設(shè)夾緊裝置，但裝拆工件不方便。(3)圓錐銷。采用圓錐銷定位時，圓錐銷與工件圓孔的接觸線為一個圓，限制工件的三個移動自由度。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(1)定位銷。定位銷分為短銷5.1熟悉工件定位知識3.工件以圓錐孔定位(1)圓錐形心軸圓錐心軸限制了工件除繞軸線轉(zhuǎn)動自由度以外的其他五個自由度。如圖5-11(a)所示，刀具錐柄在主軸孔中的定位，限制了除繞軸旋轉(zhuǎn)的其他五個自由度。(2)頂尖在加工軸類或某些要求準(zhǔn)確定心的工件時，在工件上專為定位加工出工藝定位面—中心孔。中心孔與頂尖配合，即為錐孔與錐銷配合。兩個中心孔是定位基面，所體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)是由兩個中心孔確定的中心線。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識3.工件以圓錐孔定位上一頁下一頁返5.1熟悉工件定位知識4.工件以外圓柱表面定位(1)在V形架上定位V形架是應(yīng)用很廣泛的定位元件，應(yīng)用于粗基準(zhǔn)或精基準(zhǔn)的定位，使用方便，其結(jié)構(gòu)如圖5-12(a)所示。工件在長V形架上定位(圖5-12(b))。(2)在定位套上定位定位套常用于小型形狀簡單的軸類零件的精基準(zhǔn)定位。如圖5一13所示為兒種常用的定位套。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識4.工件以外圓柱表面定位上一頁下一頁5.1熟悉工件定位知識5.定位方法的組合(1)一面兩銷組合這是一種應(yīng)用很廣的組合定位方式，特別適用箱體形工件(圖5-14)。(2)兩面一銷組合兩面一銷組合情況如圖5一15所示。(3)平面、短V形塊和削邊銷。應(yīng)用情況如圖5-16所示。平面限制工件三個自由度，V形塊限制工件兩個自由度，削邊銷限制工件的旋轉(zhuǎn)自由度。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.定位方法的組合上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.4基準(zhǔn)及其分類工件結(jié)構(gòu)的定位，必須要有一個參照物來衡量。確定工件上兒何要素(點、線、面)間的位置關(guān)系，所依據(jù)的另一些點、線、面稱為基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)就是“依據(jù)”。按其功用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1.設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)是零件圖上設(shè)計尺寸標(biāo)注的起點。如圖5-17(a)所示的零件，平面2,3的設(shè)計基準(zhǔn)是平面1，平面5、6的設(shè)計基準(zhǔn)是平面4，孔7的設(shè)計基準(zhǔn)是平面1和平面4，而孔8的設(shè)計基準(zhǔn)是孔7的中心和平面4。在零件圖上不僅標(biāo)注的尺寸有設(shè)計基準(zhǔn)，而且標(biāo)注的位置精度同樣具有設(shè)計基準(zhǔn)，如圖5一17(b)所示的鉆套零件，軸心線O-O是各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計基準(zhǔn)，也是兩項跳動誤差的設(shè)計基準(zhǔn)，端面A是端面B,C的設(shè)計基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.4基準(zhǔn)及其分類上一頁下一5.1熟悉工件定位知識2.工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是零件在加工、測量和裝配時所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)往往通過工件具體的表面來體現(xiàn)，用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為基準(zhǔn)面。作為工藝基準(zhǔn)的點、線、面有時并不一定具體存在，如孔和外圓的中心線，兩平面的對稱中心面等。如圖5一17(b)所示鉆套的中心線是通過內(nèi)孔表面來體現(xiàn)的，內(nèi)孔表面是基準(zhǔn)面。按工藝過程的不同，工藝基準(zhǔn)又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.工藝基準(zhǔn)上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.5粗加工定位基準(zhǔn)的選用粗基準(zhǔn)面的選擇主要應(yīng)考慮到加工表面與不加工表面之間的位置要求;各加工表面加工余量的合理分配;定位精度和裝夾的可靠性。因此，在選擇粗基準(zhǔn)時一般要遵循下列原則:(1)為了保證加工面和不加工面之間的相互位置要求，一般選擇不加工面為粗基準(zhǔn)面。(2)當(dāng)零件上有多個不加工表面時，應(yīng)以與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)面。(3)工件上每個表面都要加工，則應(yīng)該以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)面。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.5粗加工定位基準(zhǔn)的選用上一頁5.1熟悉工件定位知識(4)粗基準(zhǔn)面由于是毛坯表面，一般情況下，只在第一道工序中使用一次，不再重復(fù)使用。(5)盡管粗基準(zhǔn)面是毛坯表面，但選用的粗基準(zhǔn)面仍應(yīng)盡可能平整、光潔、不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以減小定位誤差，并保證零件的夾緊可靠。5.1.6定位精基準(zhǔn)的選擇(1)“基準(zhǔn)重合”原則基準(zhǔn)重合原則就是選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精加工的定位基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(4)粗基準(zhǔn)面由于是毛坯表5.1熟悉工件定位知識(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便的加工其他各表面時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以減少工裝設(shè)計制造費用，提高生產(chǎn)率，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。(3)“自為基準(zhǔn)”原則當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。(4)“互為基準(zhǔn)”原則為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，當(dāng)兩個表面相互位置精度以及他們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可以采取互為精基準(zhǔn)的原則，多次反復(fù)進行精加工，如圖5-23所示的套筒零件，A面與F面有較高的同軸度要求，在加工中采用互為基準(zhǔn)，可保證同軸度要求。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則上一頁下一頁5.1熟悉工件定位知識5.1.7工件的定位誤差1.定位誤差概念所謂定位誤差是指工件在夾具中定位時，由于其被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)在加工方向上的位置不定性而引起的一項工藝誤差，是被測要素在加工方向上的最大變動量。工件在夾具中定位后，雖然取得了確定的位置，但由于工件的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合、工件定位表面有誤差、定位表面與定位元件間存在間隙以及定位元件的制造誤差和使用中的磨損等原因，一批工件在同一夾具中定位后取得的位置并不完全相同，即存在定位誤差，它是影響加工精度的主要原因之一。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.7工件的定位誤差上一頁下5.1熟悉工件定位知識2.造成定位誤差的原因(1)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合。由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。(2)定位基準(zhǔn)的位移誤差。由于定位基準(zhǔn)本身的尺寸和兒何形狀誤差，以及定位基準(zhǔn)與定位元件之間的間隙所引起的定位基準(zhǔn)，沿加工尺寸方向(或沿指定方向)的最大位移，稱為定位基準(zhǔn)位移誤差。3.減少定位誤差的一般措施(1)采用加工面的設(shè)計基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)面。(2)提高夾具的制造、安裝精度及剛度，特別是提高夾具的工件定位基準(zhǔn)面的制造精度。(3)如若加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面不同，應(yīng)提高加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面間的位置測量精度。(4)提高機床基準(zhǔn)面和導(dǎo)向面的兒何精度。上一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.造成定位誤差的原因上一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.1夾緊裝置的組成及基本要求1.夾緊裝置的組成如圖5-24所示為夾緊裝置組成示意圖，它主要由以下三部分組成:(1)力源裝置:產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。所產(chǎn)生的力稱為原始力，如氣動、液動、電動等，圖中的力源裝置是氣缸1。對于手動夾緊來說，力源來自人力。(2)中間傳力機構(gòu):介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機構(gòu)，如圖中的斜楔2、滾子3。在傳遞力的過程中，它能夠改變作用力的方向和大小，起增力作用;還能使夾緊實現(xiàn)自鎖，保證力源提供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件，這對手動夾緊尤為重要。(3)夾緊元件:夾緊裝置的最終執(zhí)行件，與工件直接接觸完成夾緊作用，如圖5-24中的壓板4。下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.1夾緊裝置的組成及基本5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.對夾緊裝置的要求(1)夾緊時應(yīng)保持工件定位后所占據(jù)的正確位置。(2)夾緊力大小要適當(dāng)。夾緊機構(gòu)既要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生松動或振動。同討，又不得產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷。(3)夾緊機構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)下藝性，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。(4)夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.對夾緊裝置的要求上一頁下一頁返5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.2夾緊力三要素的確定設(shè)計夾緊機構(gòu)，必須首先合理確定夾緊力的三要素:大小、方向和作用點。1.夾緊力方向的確定確定夾緊力作用方向時，應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的配置及所受外力的作用方向等結(jié)合起來考慮。其確定原則是:(1)夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面(2)夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小(3)夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.2夾緊力三要素的確定上5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.夾緊力作用點的確定(1)夾緊力作用點應(yīng)落在支承元件上或兒個支承元件所形成的支承面內(nèi)。(2)夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛性好的部位上。(3)夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。必要時應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振動和變形。3.夾緊力大小的確定夾緊力的大小，對工件安裝的可靠性、工件和夾具的變形、夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度等有很大關(guān)系。加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力和工件自身重力等的作用。一般情況下加工中、小工件時，切削力(矩)起決定性的作用。加工重型、大型工件時，必須考慮工件重力的作用。工件高速運動條件下加工時，則不能忽略離心力或慣性力對夾緊作用的影響。上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.夾緊力作用點的確定上一頁下一頁5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.3典型夾緊機構(gòu)1.楔塊夾緊楔塊夾緊是夾緊機構(gòu)中最基本的一種形式。其他一些夾緊如偏心輪、螺釘?shù)榷际沁@種楔塊的變形。如圖5一30所示為楔塊夾緊鉆模。2.螺旋夾緊機構(gòu)將楔塊的斜面繞在圓柱體上就成為螺旋面，因此螺旋夾緊的作用原理與楔塊相同。如圖5-31所示，手柄螺桿上為左右螺紋.轉(zhuǎn)動螺桿可使左右兩鉗口同時接近或離開，達到快速裝卸工件的目的。螺旋夾緊的工作特點是:自鎖性能好，夾緊可靠，夾緊行程調(diào)節(jié)范圍大。但是夾緊動作慢、工件裝卸費時。上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.3典型夾緊機構(gòu)上一頁下5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)3.偏心夾緊偏心輪可以看作是一個繞在轉(zhuǎn)軸上的弧形楔。如圖5一32所示是一個典型的偏心夾緊機構(gòu)，當(dāng)手柄3上作用一個力時，偏心輪繞小軸2車專動，在墊板4的反作用力作用下，小軸連同壓板1的右端向上抬起，壓板的左端便向下壓緊工件。上一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)3.偏心夾緊上一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具車床的夾具主要是指安裝在車床主軸上的夾具，這類夾具和機床主軸相連接并帶動工件一起隨主軸旋轉(zhuǎn)。車床類夾具主要分成兩大類:(1)各種卡盤。適用于盤類零件和短軸類零件加工的夾具。(2)中心孔、頂尖定心定位安裝工件的夾具。適用于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類零件。5.3.1各種卡盤夾具1.三爪卡盤(1)三爪卡盤特點三爪卡盤(如圖5一33所示)，是最常用的車床通用卡具，三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心，夾持范圍大，裝夾速度快，但定心精度存在誤差，不適于同軸度要求高的工件的二次裝夾。為了防止車削時因工件變形和振動而影響加工質(zhì)量，工件在三爪自定心卡盤中裝夾時，其懸伸長度不宜過長。下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具5.3數(shù)控車床常用夾具(2)卡爪CNC車床有兩種常用的標(biāo)準(zhǔn)卡盤卡爪，是硬卡爪和軟卡爪，如圖5一34所示。當(dāng)卡爪夾持在未加工面上，如鑄件或粗糙棒料表面，需要大的夾緊力時，使用硬卡爪;通常為保證剛度和耐磨性，硬卡爪要進行熱處理，硬度較高。2.液壓動力卡盤三爪卡盤常見的有機械式和液壓式兩種。液壓卡盤，動作靈敏、裝夾迅速、方便，能實現(xiàn)較大壓緊力，能提高生產(chǎn)率和降低勞動強度。但夾持范圍變化小，尺寸變化大時需重新調(diào)整卡爪位置。自動化程度高的數(shù)控車床經(jīng)常使用液壓自定心卡盤，尤其適用于批量加工。上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具(2)卡爪上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具3.可調(diào)卡爪式卡盤可調(diào)卡爪式四爪卡盤如圖5一35所示。每個基體卡座上的卡爪，能單獨手動粗、精位置調(diào)整?？墒謩硬僮鞣謩e移動各卡爪，使零件夾緊、定位。加工前，要把工件加工面中心對中到卡盤(主軸)中心。4.高速動力卡盤為了提高數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，對其主軸提出越來越高的要求，以實現(xiàn)高速甚至超高速切削?，F(xiàn)在有的數(shù)控車床甚至達到100000r/min。對于這樣高的轉(zhuǎn)速，一般的卡盤已不適用，而必須采用高速動力卡盤才能保證安全可靠地進行加工。

上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具3.可調(diào)卡爪式卡盤上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具5.3.2軸類零件中心孔定心裝夾1.中心孔中心孔是軸類零件的常用定位基準(zhǔn)，工件裝在主軸頂尖和尾座頂尖之間，但車床兩頂尖軸線如不重合(前后方向)，車削的工件將成為圓錐體。因此，必須橫向調(diào)節(jié)車床的尾座，使兩頂尖軸線重合。2.自動夾緊撥動卡盤在數(shù)控車床上加工軸類零件時，毛坯裝在主軸頂尖和尾座頂尖之間，工件用主軸上的撥動卡盤或撥齒頂尖帶動旋轉(zhuǎn)。這類夾具在粗車時可傳遞足夠大的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)主軸高轉(zhuǎn)速地切削。上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具5.3.2軸類零件中心孔定心裝夾5.3數(shù)控車床常用夾具3.撥齒頂尖如圖5一39所示為撥齒頂尖結(jié)構(gòu)。殼體可通過標(biāo)準(zhǔn)變徑套或直接與車床主軸孔聯(lián)結(jié)，殼體內(nèi)裝有用于坯件定心的頂尖，撥齒套通過螺釘與殼體聯(lián)結(jié)，止退環(huán)可防止螺釘?shù)乃蓜?。?shù)控車床通常采用此夾具加工Φ10~Φ660mm直徑的軸類零件。4.復(fù)合卡盤與一夾一頂復(fù)合卡盤不僅可適用在兩頂尖間安裝工件，還適用于一夾一頂安裝工件。為保證加工過程中剛性較好，車削較重工件時采用一端夾住另一端用后頂尖的方法。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支承(如圖5-40(a)所示)，或利用工件的臺階限位(如圖5-40(b)所示)，這樣能承受較大的軸向切削力，軸向定位準(zhǔn)確。上一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具3.撥齒頂尖上一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.1數(shù)控銑床、加工中心工件裝夾的基本要求(1)數(shù)控銑床、加工中心夾具應(yīng)有足夠的夾緊力、剛度和強度(2)盡量減小夾緊變形(3)夾具在機床工作臺上定位連接(4)夾緊機構(gòu)或其他元件不得影響進給(5)裝卸方便，輔助時間盡量短下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.1數(shù)控銑床、加5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.2數(shù)控銑床、加工中心常用的通用夾具1.用平口虎鉗裝夾工件數(shù)控銑床常用夾具是平口鉗，先把平口鉗固定在工作臺上，找正鉗口，再把工件裝夾在平口鉗上，這種方式裝夾方便，應(yīng)用廣泛，適于裝夾形狀規(guī)則的小型工件。在機床上用平口虎鉗裝夾工件，如圖5-42所示。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.2數(shù)控銑床、加5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具2.壓板裝夾工件對中型、大型和形狀比較復(fù)雜的零件，一般采用壓板將工件緊固在數(shù)控銑床工作臺臺面上，壓板裝夾工件時所用工具比較簡單，主要是壓板、墊鐵、T形螺栓(或T形螺母和螺栓)及螺母。但為滿足不同形狀零件的裝夾需要，壓板的形狀種類也較多。例如箱體零件在工作臺上的安裝，通常用三面安裝法，或采用一個平面和兩個銷孔的安裝定位，而后用壓板壓緊固定。如圖5-43所示，設(shè)置圓柱銷、定位塊定位工件，用壓板夾緊工件。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具2.壓板裝夾工件上一頁下5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具3.銑床上三爪卡盤的應(yīng)用在需要夾緊圓柱表面時，使用安裝在機床工作臺上的三爪卡盤可能最為適合。如果已經(jīng)完成圓柱表面的加工，應(yīng)在卡盤上安裝一套軟卡爪。使用端銑刀加工卡爪，直至達到希望夾緊的表面的準(zhǔn)確直徑。應(yīng)記住在加工卡爪時，必須夾緊卡盤。最好使用一塊棒料或一只六角螺母，要保證卡爪緊固，并給刀具留有空間，以便切削至所需深度。如圖5-44所示，在工作臺安放三爪卡盤，并用卡盤定位、夾緊圓柱工件。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具3.銑床上三爪卡盤的應(yīng)用5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.3專用夾具、組合夾具、可調(diào)夾具的選用1.專用夾具對于工廠的主導(dǎo)產(chǎn)品，批量較大、精度要求較高的關(guān)鍵性零件，在加工中心上加工時，選用專用夾具是非常必要的。專用夾具是根據(jù)某一零件的結(jié)構(gòu)特點專門設(shè)計的夾具，具有結(jié)構(gòu)合理、剛性強、裝夾穩(wěn)定可靠、操作方便，能提高安裝精度及裝夾速度等優(yōu)點。選用這種夾具，一批工件加工后，尺寸比較穩(wěn)定，互換性也較好，可大大提高生產(chǎn)率。但是，專用夾具固有的只能為一種零件的加工，有專用的狹隘性，和產(chǎn)品品種不斷變型更新的形勢不相適應(yīng)，特別是專用夾具的設(shè)計和制造周期長，花費的勞動量較大，加工簡單零件時不太經(jīng)濟。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.3專用夾具、組5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具2.組合夾具組合夾具是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備。組合夾具由一套濺制造好的不同形狀、不同規(guī)格、不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件及部件組裝而成，組合夾具元件具有完全互換性及高耐磨性。各種標(biāo)準(zhǔn)元件及部件及作用見表5一1。組合夾具一般是為某一工件的某一工序組裝的夾具，組合夾具把專用夾具的設(shè)計、制造、使用、報廢的單向過程變?yōu)榻M裝、拆散、清洗入庫、再組裝的循環(huán)過程?？捎脙盒r的組裝周期代替兒個月的設(shè)計制造周期，從而縮短了生產(chǎn)周期;節(jié)省了工時和材料，降低了生產(chǎn)成本;還可減少夾具庫房面積，有利于管理。組合夾具分為槽系和孔系兩大類。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具2.組合夾具上一頁下一頁5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具3.可調(diào)夾具通用可調(diào)夾具與成組夾具，都屬于可調(diào)夾具。其特點是只要更換或調(diào)整個別定位、夾緊或?qū)蛟?，即可用于形狀和工藝相似、尺寸相近的多種零件的加工。不僅適合多品種、小批量生產(chǎn)的需要，也能應(yīng)用在少品種、較大批量的生產(chǎn)中。采用可調(diào)夾具，可以大大地減少專用夾具的數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低產(chǎn)品成本。可調(diào)夾具是比較先進的新型夾具。(1)通用可調(diào)夾具通用可調(diào)夾具在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可無限調(diào)節(jié)的夾具。通用可調(diào)夾具的加工對象較廣，加工對象不十分確定。夾具由基礎(chǔ)部分和調(diào)整部分所組成?；A(chǔ)部分一般包括夾具體、夾緊機構(gòu)及傳動機構(gòu)等;調(diào)整部分一般包括定位、夾緊、導(dǎo)向元件中的一些可換件或可調(diào)件。通過對可調(diào)、換部件的調(diào)整或更換，可適應(yīng)工藝、形狀、尺寸、精度相似的不同零件的加工。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具3.可調(diào)夾具上一頁下一頁5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具(2)成組夾具成組夾具是為適合一組零件某工序的加工而設(shè)計的夾具，同組零件有相似加工結(jié)構(gòu)，成組夾具根據(jù)組內(nèi)的典型零件進行設(shè)計，并能保證適合同組零件加工的技術(shù)要求。成組夾具力求結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，在考慮成組生產(chǎn)批量和經(jīng)濟性的條件下，應(yīng)盡可能提高成組夾具的使用性能。并能通過簡單夾具調(diào)整適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，加速新產(chǎn)品的投產(chǎn)。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具(2)成組夾具上一頁下一頁5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具4.數(shù)控銑床、加工中心用夾具選用數(shù)控銑床、加工中心用夾具的選用方法是:在選擇夾具時，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟性等可參照下列原則選用。(1)在單件或研制新產(chǎn)品，且零件較簡單時，盡量采用虎鉗和三爪卡盤等通用夾具。(2)在生產(chǎn)量小或研制新產(chǎn)品時，應(yīng)盡量采用通用組合夾具。(3)成批生產(chǎn)時可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡單。(4)在生產(chǎn)批量較大時，可考慮采用多工位夾具和氣動、液壓夾具。上一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具4.數(shù)控銑床、加工中心用圖5一2矩形立方體工件定位返回圖5一2矩形立方體工件定位返回圖5一4不完全定位示例返回圖5一4不完全定位示例返回圖5-5欠定位鐵槽不符合圖樣要求返回圖5-5欠定位鐵槽不符合圖樣要求返回圖5一6過定位示例返回圖5一6過定位示例返回圖5一8支撐釘返回圖5一8支撐釘返回圖5一9支撐板返回圖5一9支撐板返回圖5一10孔定位元件返回圖5一10孔定位元件返回圖5-11工件以圓錐剝定位返回圖5-11工件以圓錐剝定位返回圖5一12V形架定位返回圖5一12V形架定位返回圖5一13幾種常用的定位套返回圖5一13幾種常用的定位套返回圖5一14一面兩銷定位返回圖5一14一面兩銷定位返回圖5一15兩面一銷定位返回圖5一15兩面一銷定位返回圖5一16平面、V形塊、菱形銷定位返回圖5一16平面、V形塊、菱形銷定位返回圖5一17基準(zhǔn)分析返回圖5一17基準(zhǔn)分析返回圖5一17基準(zhǔn)分析返回圖5一17基準(zhǔn)分析返回圖5-23套筒互為基準(zhǔn)加工實例返回圖5-23套筒互為基準(zhǔn)加工實例返回圖5一24夾緊裝置組成示意圖返回圖5一24夾緊裝置組成示意圖返回圖5一30楔塊夾緊鉆模返回圖5一30楔塊夾緊鉆模返回圖5一31螺旋夾緊機構(gòu)返回圖5一31螺旋夾緊機構(gòu)返回圖5一32偏心夾緊機構(gòu)返回圖5一32偏心夾緊機構(gòu)返回圖5-33三爪自定心卡盤返回圖5-33三爪自定心卡盤返回圖5-34三爪自定心卡盤的硬卡爪

和軟卡爪返回圖5-34三爪自定心卡盤的硬卡爪

和軟卡爪返回圖5-35可調(diào)卡爪式四爪卡盤返回圖5-35可調(diào)卡爪式四爪卡盤返回圖5-39撥齒頂尖結(jié)構(gòu)返回圖5-39撥齒頂尖結(jié)構(gòu)返回圖5–40軸向限位返回圖5–40軸向限位返回圖5-42平口虎鉗裝夾工件操作返回圖5-42平口虎鉗裝夾工件操作返回圖5一43壓板夾緊工件操作返回圖5一43壓板夾緊工件操作返回圖5-44三爪卡盤夾圓柱工件返回圖5-44三爪卡盤夾圓柱工件返回表5一1組合夾具的標(biāo)準(zhǔn)元件、部件及作用返回表5一1組合夾具的標(biāo)準(zhǔn)元件、部件及作用返回第5章數(shù)控加工工件裝夾5.1熟悉工件定位知識5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.3數(shù)控車床常用夾具5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具第5章數(shù)控加工工件裝夾5.1熟悉工件定位知識5.1熟悉工件定位知識5.1.1工件裝夾概述1.工件的裝夾在機械加工過程中，為了保證加工精度，在加工前，應(yīng)確定工件在機床上的位置，并固定好，以接受加工或檢測。將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程，稱為裝夾。工件的安裝包含了兩個方面的內(nèi)容:(1)定位。確定工件在機床上或夾具中正確位置的過程，稱為定位。(2)夾緊。工件定位后將其固定，使其在加工中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.1工件裝夾概述下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.機床夾具方便地讓工件在機床上定位、夾緊和引導(dǎo)刀具工藝裝備，稱為夾具。利用夾具定位夾緊工件，具有操作迅速方便，定位精度較高、穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高的特點。5.1.2工件的定位基本原理1.工件六點定位原理一個尚未定位的工件，其空間位置是不確定的，均有六個自由度，如圖5-2(a)所示，即沿空間坐標(biāo)軸X,Y,Z三個方向的移動和繞這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動分別以和表示。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.機床夾具上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識定位，就是限制自由度。這些用來限制工件自由度的固定點，稱為定位支承點，簡稱支承點。用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則，稱為六點定位原理。在應(yīng)用“六點定位原理”分析工件的定位時，應(yīng)注意:定位支承點與工件定位基準(zhǔn)面接觸，才能起到限制工件自由度的作用。一個定位支承點僅限制一個自由度。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識定位5.1熟悉工件定位知識2.工件定位中的幾種情況(1)完全定位工件的六個自由度全部被限制的定位，稱為完全定位。當(dāng)工件在X,X,Z三個坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。(2)不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。工件采用不完全定位時，必須限制按加工要求需要限制的自由度;對于不影響加工要求的自由度，則可以不予限制。這樣，可以簡化夾具的結(jié)構(gòu)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.工件定位中的幾種情況上一頁下一5.1熟悉工件定位知識(3)欠定位定位元件所能限制的自由度數(shù)，少于按加工工藝要求所需限制的自由度數(shù)的定位情況。這種情況下，工件不能正確定位，稱為欠定位。顯然，欠定位不能保證加工要求，往往會產(chǎn)生廢品，因此是絕對不允許的。如圖5-4(a)所示工件加工通槽時，若單純以底面A定位，而不用側(cè)面B作導(dǎo)向定位面，則這時工件在機床上相對于刀具的位置，就可能會偏置成圖5一5中所示情況，按欠定位銑出的槽，顯然是不符合圖樣要求的。(4)過定位夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或兒個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。如圖5-6所示為兩種過定位的例子。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(3)欠定位上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.3定位方法及定位元件1.工件以平面定位(1)支承釘如圖5-8所示，當(dāng)工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用球頭支承釘(B型)，使其與毛坯良好接觸。齒紋頭支承釘(C型)用在工件的側(cè)面，能增大摩擦系數(shù)，防止工件滑動。當(dāng)工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘(A型)。在支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整時，應(yīng)采用可調(diào)支承?？烧{(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整后需要鎖緊，其作用與固定支承相同。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.3定位方法及定位元件上一5.1熟悉工件定位知識(2)支承板工件以精基準(zhǔn)面定位時，除采用上述平頭支承釘外，還常用圖5一9所示的支承板作定位元件。A型支承板結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，但不利于清除切屑，故適用于頂面和側(cè)面定位;B型支承板則易保證工作表面清潔，故適用于底面定位。夾具裝配時，為使兒個支承釘或支承板嚴(yán)格共面，裝配后，需將其工作表面一次磨平，從而保證各定位表面的等高性。2.工件以圓柱孔定位工件以圓孔定位工件時，常用的定位元件有定位銷、圓柱心軸和圓錐銷。如圖5一10所示為典型的孔定位示例，圖5一10(a)為圓柱定位銷，圖5一10(b)為間隙配合心軸，圖5一10(c)為圓錐銷定位。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(2)支承板上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(1)定位銷。定位銷分為短銷和長銷。短銷只能限制兩個移動自由度，而長銷除限制兩個移動自由度外，還可限制兩個轉(zhuǎn)動自由度。(2)圓柱心軸。圓柱心軸定位有間隙配合和過盈配合兩種。間隙配合拆卸方便，但定心精度不高;過盈配合定心精度高，不用另設(shè)夾緊裝置，但裝拆工件不方便。(3)圓錐銷。采用圓錐銷定位時，圓錐銷與工件圓孔的接觸線為一個圓，限制工件的三個移動自由度。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(1)定位銷。定位銷分為短銷5.1熟悉工件定位知識3.工件以圓錐孔定位(1)圓錐形心軸圓錐心軸限制了工件除繞軸線轉(zhuǎn)動自由度以外的其他五個自由度。如圖5-11(a)所示，刀具錐柄在主軸孔中的定位，限制了除繞軸旋轉(zhuǎn)的其他五個自由度。(2)頂尖在加工軸類或某些要求準(zhǔn)確定心的工件時，在工件上專為定位加工出工藝定位面—中心孔。中心孔與頂尖配合，即為錐孔與錐銷配合。兩個中心孔是定位基面，所體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)是由兩個中心孔確定的中心線。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識3.工件以圓錐孔定位上一頁下一頁返5.1熟悉工件定位知識4.工件以外圓柱表面定位(1)在V形架上定位V形架是應(yīng)用很廣泛的定位元件，應(yīng)用于粗基準(zhǔn)或精基準(zhǔn)的定位，使用方便，其結(jié)構(gòu)如圖5-12(a)所示。工件在長V形架上定位(圖5-12(b))。(2)在定位套上定位定位套常用于小型形狀簡單的軸類零件的精基準(zhǔn)定位。如圖5一13所示為兒種常用的定位套。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識4.工件以外圓柱表面定位上一頁下一頁5.1熟悉工件定位知識5.定位方法的組合(1)一面兩銷組合這是一種應(yīng)用很廣的組合定位方式，特別適用箱體形工件(圖5-14)。(2)兩面一銷組合兩面一銷組合情況如圖5一15所示。(3)平面、短V形塊和削邊銷。應(yīng)用情況如圖5-16所示。平面限制工件三個自由度，V形塊限制工件兩個自由度，削邊銷限制工件的旋轉(zhuǎn)自由度。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.定位方法的組合上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.4基準(zhǔn)及其分類工件結(jié)構(gòu)的定位，必須要有一個參照物來衡量。確定工件上兒何要素(點、線、面)間的位置關(guān)系，所依據(jù)的另一些點、線、面稱為基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)就是“依據(jù)”。按其功用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1.設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)是零件圖上設(shè)計尺寸標(biāo)注的起點。如圖5-17(a)所示的零件，平面2,3的設(shè)計基準(zhǔn)是平面1，平面5、6的設(shè)計基準(zhǔn)是平面4，孔7的設(shè)計基準(zhǔn)是平面1和平面4，而孔8的設(shè)計基準(zhǔn)是孔7的中心和平面4。在零件圖上不僅標(biāo)注的尺寸有設(shè)計基準(zhǔn)，而且標(biāo)注的位置精度同樣具有設(shè)計基準(zhǔn)，如圖5一17(b)所示的鉆套零件，軸心線O-O是各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計基準(zhǔn)，也是兩項跳動誤差的設(shè)計基準(zhǔn)，端面A是端面B,C的設(shè)計基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.4基準(zhǔn)及其分類上一頁下一5.1熟悉工件定位知識2.工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是零件在加工、測量和裝配時所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)往往通過工件具體的表面來體現(xiàn)，用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為基準(zhǔn)面。作為工藝基準(zhǔn)的點、線、面有時并不一定具體存在，如孔和外圓的中心線，兩平面的對稱中心面等。如圖5一17(b)所示鉆套的中心線是通過內(nèi)孔表面來體現(xiàn)的，內(nèi)孔表面是基準(zhǔn)面。按工藝過程的不同，工藝基準(zhǔn)又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.工藝基準(zhǔn)上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.5粗加工定位基準(zhǔn)的選用粗基準(zhǔn)面的選擇主要應(yīng)考慮到加工表面與不加工表面之間的位置要求;各加工表面加工余量的合理分配;定位精度和裝夾的可靠性。因此，在選擇粗基準(zhǔn)時一般要遵循下列原則:(1)為了保證加工面和不加工面之間的相互位置要求，一般選擇不加工面為粗基準(zhǔn)面。(2)當(dāng)零件上有多個不加工表面時，應(yīng)以與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)面。(3)工件上每個表面都要加工，則應(yīng)該以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)面。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.5粗加工定位基準(zhǔn)的選用上一頁5.1熟悉工件定位知識(4)粗基準(zhǔn)面由于是毛坯表面，一般情況下，只在第一道工序中使用一次，不再重復(fù)使用。(5)盡管粗基準(zhǔn)面是毛坯表面，但選用的粗基準(zhǔn)面仍應(yīng)盡可能平整、光潔、不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以減小定位誤差，并保證零件的夾緊可靠。5.1.6定位精基準(zhǔn)的選擇(1)“基準(zhǔn)重合”原則基準(zhǔn)重合原則就是選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精加工的定位基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(4)粗基準(zhǔn)面由于是毛坯表5.1熟悉工件定位知識(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便的加工其他各表面時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以減少工裝設(shè)計制造費用，提高生產(chǎn)率，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。(3)“自為基準(zhǔn)”原則當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。(4)“互為基準(zhǔn)”原則為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，當(dāng)兩個表面相互位置精度以及他們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可以采取互為精基準(zhǔn)的原則，多次反復(fù)進行精加工，如圖5-23所示的套筒零件，A面與F面有較高的同軸度要求，在加工中采用互為基準(zhǔn)，可保證同軸度要求。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則上一頁下一頁5.1熟悉工件定位知識5.1.7工件的定位誤差1.定位誤差概念所謂定位誤差是指工件在夾具中定位時，由于其被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)在加工方向上的位置不定性而引起的一項工藝誤差，是被測要素在加工方向上的最大變動量。工件在夾具中定位后，雖然取得了確定的位置，但由于工件的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合、工件定位表面有誤差、定位表面與定位元件間存在間隙以及定位元件的制造誤差和使用中的磨損等原因，一批工件在同一夾具中定位后取得的位置并不完全相同，即存在定位誤差，它是影響加工精度的主要原因之一。上一頁下一頁返回5.1熟悉工件定位知識5.1.7工件的定位誤差上一頁下5.1熟悉工件定位知識2.造成定位誤差的原因(1)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合。由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。(2)定位基準(zhǔn)的位移誤差。由于定位基準(zhǔn)本身的尺寸和兒何形狀誤差，以及定位基準(zhǔn)與定位元件之間的間隙所引起的定位基準(zhǔn)，沿加工尺寸方向(或沿指定方向)的最大位移，稱為定位基準(zhǔn)位移誤差。3.減少定位誤差的一般措施(1)采用加工面的設(shè)計基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)面。(2)提高夾具的制造、安裝精度及剛度，特別是提高夾具的工件定位基準(zhǔn)面的制造精度。(3)如若加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面不同，應(yīng)提高加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)面間的位置測量精度。(4)提高機床基準(zhǔn)面和導(dǎo)向面的兒何精度。上一頁返回5.1熟悉工件定位知識2.造成定位誤差的原因上一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.1夾緊裝置的組成及基本要求1.夾緊裝置的組成如圖5-24所示為夾緊裝置組成示意圖，它主要由以下三部分組成:(1)力源裝置:產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。所產(chǎn)生的力稱為原始力，如氣動、液動、電動等，圖中的力源裝置是氣缸1。對于手動夾緊來說，力源來自人力。(2)中間傳力機構(gòu):介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機構(gòu)，如圖中的斜楔2、滾子3。在傳遞力的過程中，它能夠改變作用力的方向和大小，起增力作用;還能使夾緊實現(xiàn)自鎖，保證力源提供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件，這對手動夾緊尤為重要。(3)夾緊元件:夾緊裝置的最終執(zhí)行件，與工件直接接觸完成夾緊作用，如圖5-24中的壓板4。下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.1夾緊裝置的組成及基本5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.對夾緊裝置的要求(1)夾緊時應(yīng)保持工件定位后所占據(jù)的正確位置。(2)夾緊力大小要適當(dāng)。夾緊機構(gòu)既要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生松動或振動。同討，又不得產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷。(3)夾緊機構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)下藝性，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。(4)夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.對夾緊裝置的要求上一頁下一頁返5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.2夾緊力三要素的確定設(shè)計夾緊機構(gòu)，必須首先合理確定夾緊力的三要素:大小、方向和作用點。1.夾緊力方向的確定確定夾緊力作用方向時，應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的配置及所受外力的作用方向等結(jié)合起來考慮。其確定原則是:(1)夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面(2)夾緊力作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小(3)夾緊力作用方向應(yīng)使工件變形最小上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.2夾緊力三要素的確定上5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.夾緊力作用點的確定(1)夾緊力作用點應(yīng)落在支承元件上或兒個支承元件所形成的支承面內(nèi)。(2)夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛性好的部位上。(3)夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。必要時應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振動和變形。3.夾緊力大小的確定夾緊力的大小，對工件安裝的可靠性、工件和夾具的變形、夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度等有很大關(guān)系。加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力和工件自身重力等的作用。一般情況下加工中、小工件時，切削力(矩)起決定性的作用。加工重型、大型工件時，必須考慮工件重力的作用。工件高速運動條件下加工時，則不能忽略離心力或慣性力對夾緊作用的影響。上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)2.夾緊力作用點的確定上一頁下一頁5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.3典型夾緊機構(gòu)1.楔塊夾緊楔塊夾緊是夾緊機構(gòu)中最基本的一種形式。其他一些夾緊如偏心輪、螺釘?shù)榷际沁@種楔塊的變形。如圖5一30所示為楔塊夾緊鉆模。2.螺旋夾緊機構(gòu)將楔塊的斜面繞在圓柱體上就成為螺旋面，因此螺旋夾緊的作用原理與楔塊相同。如圖5-31所示，手柄螺桿上為左右螺紋.轉(zhuǎn)動螺桿可使左右兩鉗口同時接近或離開，達到快速裝卸工件的目的。螺旋夾緊的工作特點是:自鎖性能好，夾緊可靠，夾緊行程調(diào)節(jié)范圍大。但是夾緊動作慢、工件裝卸費時。上一頁下一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)5.2.3典型夾緊機構(gòu)上一頁下5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)3.偏心夾緊偏心輪可以看作是一個繞在轉(zhuǎn)軸上的弧形楔。如圖5一32所示是一個典型的偏心夾緊機構(gòu)，當(dāng)手柄3上作用一個力時，偏心輪繞小軸2車專動，在墊板4的反作用力作用下，小軸連同壓板1的右端向上抬起，壓板的左端便向下壓緊工件。上一頁返回5.2工件夾緊及夾緊機構(gòu)3.偏心夾緊上一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具車床的夾具主要是指安裝在車床主軸上的夾具，這類夾具和機床主軸相連接并帶動工件一起隨主軸旋轉(zhuǎn)。車床類夾具主要分成兩大類:(1)各種卡盤。適用于盤類零件和短軸類零件加工的夾具。(2)中心孔、頂尖定心定位安裝工件的夾具。適用于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類零件。5.3.1各種卡盤夾具1.三爪卡盤(1)三爪卡盤特點三爪卡盤(如圖5一33所示)，是最常用的車床通用卡具，三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心，夾持范圍大，裝夾速度快，但定心精度存在誤差，不適于同軸度要求高的工件的二次裝夾。為了防止車削時因工件變形和振動而影響加工質(zhì)量，工件在三爪自定心卡盤中裝夾時，其懸伸長度不宜過長。下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具5.3數(shù)控車床常用夾具(2)卡爪CNC車床有兩種常用的標(biāo)準(zhǔn)卡盤卡爪，是硬卡爪和軟卡爪，如圖5一34所示。當(dāng)卡爪夾持在未加工面上，如鑄件或粗糙棒料表面，需要大的夾緊力時，使用硬卡爪;通常為保證剛度和耐磨性，硬卡爪要進行熱處理，硬度較高。2.液壓動力卡盤三爪卡盤常見的有機械式和液壓式兩種。液壓卡盤，動作靈敏、裝夾迅速、方便，能實現(xiàn)較大壓緊力，能提高生產(chǎn)率和降低勞動強度。但夾持范圍變化小，尺寸變化大時需重新調(diào)整卡爪位置。自動化程度高的數(shù)控車床經(jīng)常使用液壓自定心卡盤，尤其適用于批量加工。上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具(2)卡爪上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具3.可調(diào)卡爪式卡盤可調(diào)卡爪式四爪卡盤如圖5一35所示。每個基體卡座上的卡爪，能單獨手動粗、精位置調(diào)整?？墒謩硬僮鞣謩e移動各卡爪，使零件夾緊、定位。加工前，要把工件加工面中心對中到卡盤(主軸)中心。4.高速動力卡盤為了提高數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，對其主軸提出越來越高的要求，以實現(xiàn)高速甚至超高速切削。現(xiàn)在有的數(shù)控車床甚至達到100000r/min。對于這樣高的轉(zhuǎn)速，一般的卡盤已不適用，而必須采用高速動力卡盤才能保證安全可靠地進行加工。

上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具3.可調(diào)卡爪式卡盤上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具5.3.2軸類零件中心孔定心裝夾1.中心孔中心孔是軸類零件的常用定位基準(zhǔn)，工件裝在主軸頂尖和尾座頂尖之間，但車床兩頂尖軸線如不重合(前后方向)，車削的工件將成為圓錐體。因此，必須橫向調(diào)節(jié)車床的尾座，使兩頂尖軸線重合。2.自動夾緊撥動卡盤在數(shù)控車床上加工軸類零件時，毛坯裝在主軸頂尖和尾座頂尖之間，工件用主軸上的撥動卡盤或撥齒頂尖帶動旋轉(zhuǎn)。這類夾具在粗車時可傳遞足夠大的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)主軸高轉(zhuǎn)速地切削。上一頁下一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具5.3.2軸類零件中心孔定心裝夾5.3數(shù)控車床常用夾具3.撥齒頂尖如圖5一39所示為撥齒頂尖結(jié)構(gòu)。殼體可通過標(biāo)準(zhǔn)變徑套或直接與車床主軸孔聯(lián)結(jié)，殼體內(nèi)裝有用于坯件定心的頂尖，撥齒套通過螺釘與殼體聯(lián)結(jié)，止退環(huán)可防止螺釘?shù)乃蓜印?shù)控車床通常采用此夾具加工Φ10~Φ660mm直徑的軸類零件。4.復(fù)合卡盤與一夾一頂復(fù)合卡盤不僅可適用在兩頂尖間安裝工件，還適用于一夾一頂安裝工件。為保證加工過程中剛性較好，車削較重工件時采用一端夾住另一端用后頂尖的方法。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支承(如圖5-40(a)所示)，或利用工件的臺階限位(如圖5-40(b)所示)，這樣能承受較大的軸向切削力，軸向定位準(zhǔn)確。上一頁返回5.3數(shù)控車床常用夾具3.撥齒頂尖上一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.1數(shù)控銑床、加工中心工件裝夾的基本要求(1)數(shù)控銑床、加工中心夾具應(yīng)有足夠的夾緊力、剛度和強度(2)盡量減小夾緊變形(3)夾具在機床工作臺上定位連接(4)夾緊機構(gòu)或其他元件不得影響進給(5)裝卸方便，輔助時間盡量短下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.1數(shù)控銑床、加5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.2數(shù)控銑床、加工中心常用的通用夾具1.用平口虎鉗裝夾工件數(shù)控銑床常用夾具是平口鉗，先把平口鉗固定在工作臺上，找正鉗口，再把工件裝夾在平口鉗上，這種方式裝夾方便，應(yīng)用廣泛，適于裝夾形狀規(guī)則的小型工件。在機床上用平口虎鉗裝夾工件，如圖5-42所示。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.2數(shù)控銑床、加5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具2.壓板裝夾工件對中型、大型和形狀比較復(fù)雜的零件，一般采用壓板將工件緊固在數(shù)控銑床工作臺臺面上，壓板裝夾工件時所用工具比較簡單，主要是壓板、墊鐵、T形螺栓(或T形螺母和螺栓)及螺母。但為滿足不同形狀零件的裝夾需要，壓板的形狀種類也較多。例如箱體零件在工作臺上的安裝，通常用三面安裝法，或采用一個平面和兩個銷孔的安裝定位，而后用壓板壓緊固定。如圖5-43所示，設(shè)置圓柱銷、定位塊定位工件，用壓板夾緊工件。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具2.壓板裝夾工件上一頁下5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具3.銑床上三爪卡盤的應(yīng)用在需要夾緊圓柱表面時，使用安裝在機床工作臺上的三爪卡盤可能最為適合。如果已經(jīng)完成圓柱表面的加工，應(yīng)在卡盤上安裝一套軟卡爪。使用端銑刀加工卡爪，直至達到希望夾緊的表面的準(zhǔn)確直徑。應(yīng)記住在加工卡爪時，必須夾緊卡盤。最好使用一塊棒料或一只六角螺母，要保證卡爪緊固，并給刀具留有空間，以便切削至所需深度。如圖5-44所示，在工作臺安放三爪卡盤，并用卡盤定位、夾緊圓柱工件。上一頁下一頁返回5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具3.銑床上三爪卡盤的應(yīng)用5.4數(shù)控銑床、加工中心常用夾具5.4.3專用夾具、組合夾具、可調(diào)夾具的選用1.專用夾具對于工廠的主導(dǎo)產(chǎn)品，批量較大、精度要求較高的關(guān)鍵性零