工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾(已修改)
2025-05-11 06:26 本頁(yè)面
【正文】 第 3章 工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾 ?3． 1 工件的裝夾方式 ?3． 2 機(jī)床夾具概述 ?3． 3 工件的定位 ?3． 4 定位基準(zhǔn)的選擇 ?3． 5 常見(jiàn)定位元件及定位方式 ?3． 6 工件的夾緊 3． 1 工件的裝夾方式 概念 金屬切削加工就是用金屬切削刀具把工件毛坯上預(yù)留的金屬材料 (統(tǒng)稱余量 )切除，獲得圖樣所要求的零件。在切削過(guò)程中，刀具和工件之間必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)就稱為切削運(yùn)動(dòng)。 工件的裝夾方式 （如圖 3—1） 此法是用劃針盤上的劃針或百分表，以目測(cè)法直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法。一邊校驗(yàn)，一邊找正，工件在機(jī)床上應(yīng)有的位置是通過(guò)一系列的嘗試而獲得的。 直接找正裝夾法費(fèi)時(shí)太多，生產(chǎn)率較低；且要憑經(jīng)驗(yàn)操作，對(duì)工人的技術(shù)水平要求高，所以一般只用于單件小批生產(chǎn)中。 此法是在毛坯上先畫(huà)出中心線、對(duì)稱線及各待加工表面的加工線，然后按照劃好的線找正工件在機(jī)床上的位置。對(duì)于形狀復(fù)雜的工件，常常需要經(jīng)過(guò)幾次劃線。由于劃線既費(fèi)時(shí)，又需要技術(shù)水平高的劃線工，劃線找正的定位精度也不高，所以劃線找正裝夾只用在批量不大，形狀復(fù)雜笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很大，也無(wú)法采用夾具裝夾的工件。 夾具是機(jī)床的一種附加裝置，它在機(jī)床上與刀具間正確的相對(duì)位置，于工件未裝夾前已預(yù)先調(diào)整好，所以在加工一批工件時(shí)，工件只需按定位原理在夾具中準(zhǔn)確定位，不必再逐個(gè)找正定位，就能保證加工的技術(shù)要求。既省事又省工，在成批和大量生產(chǎn)中廣泛使用。 圖 3—1就是在車床四爪卡盤上用百分表找正定位。使本工序加工的內(nèi)孔，能和已加工過(guò)的外圓保持較高的同軸度。 圖 3— 1 直接找正法 return 3． 2 機(jī)床夾具概述 3． 2． 1 機(jī)床夾具的分類 按使用機(jī)床類型分類 可分為車床夾具 、 銑床夾具 、 鉆床夾具 （ 又稱鉆模 ） 、 鏜床夾具 （ 又稱鏜模 ） 、 加工中心夾具和其他機(jī)床夾具等 。 按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力源分類 可分為手動(dòng)夾具 、 氣動(dòng)夾具 、 液壓夾具 、 電動(dòng)夾具 、 磁力夾具 、 真空夾具和自?shī)A緊夾具 （ 靠切削力本身夾緊 ） 等 按專門化程度可分類 （ 1）通用夾具 是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來(lái)裝夾不同工件的夾具。這類夾具作為機(jī)床附件，由專門工廠制造供應(yīng)，主要用于單件、小批生產(chǎn)。 （ 2）專用夾具 是指專為某一工件的某一加工工序而設(shè)計(jì)制造的夾具。這類夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，但當(dāng)產(chǎn)品變換或工序內(nèi)容更動(dòng)后，往往就無(wú)法再使用，因此主要用于產(chǎn)品固定、工藝相對(duì)穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)。 （ 3）組合夾具 是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。它在使用完畢后，可方便地拆散成元件或部件，待需要時(shí)重新組合成其他加工過(guò)程的夾具，如此不斷重復(fù)使用。這類夾具具有縮短生產(chǎn)周期，減少專用夾具的品種和數(shù)量的優(yōu)點(diǎn)，適用于新產(chǎn)品的試制和多品種、小批量的生產(chǎn)。 （ 4）可調(diào)夾具 是指加工完一種工件后，通過(guò)調(diào)整或更換個(gè)別元件就能裝夾另外一種工件的夾具，主要用于加工形狀相似、尺寸相近的工件。它兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點(diǎn)，多用于中小批量生產(chǎn)。 （ 5）自動(dòng)夾具 是指具有自動(dòng)上、下料機(jī)構(gòu)的專用夾具 3． 2． 2 機(jī)床夾具的組成 下面以一個(gè)數(shù)控銑床夾具為例，說(shuō)明機(jī)床夾具的組成。 圖 3— 2 連桿銑槽夾具結(jié)構(gòu) 1一夾具體； 2一壓板； 3， 7一螺母； 4， 5一墊圈； 6一螺栓； 8一彈簧； 9一定位鍵； 10一菱形銷； 11一圓柱銷 從該例子可以看出 ， 數(shù)控機(jī)床夾具一般由以下幾部分組成 。 （ 1） 定位裝置 定位裝置是由定位元件及其組合而構(gòu)成 ， 用于確定工件在夾具中的正確位置 。 常見(jiàn)定位方式是以平面 、 圓孔和外圓定位 。 圖 3—2中的圓柱銷 1 菱形銷 10等都是定位元件 。 （ 2） 夾緊裝置 夾緊裝置用于保持工件在夾具中的既定位置 ， 保證定位可靠 ， 使其在外力作用下不致產(chǎn)生移動(dòng) ， 包括夾緊元件 、 傳動(dòng)裝置及動(dòng)力裝置等 。 圖 3—2中的壓板 螺母 3和 墊圈 4和 螺栓 6及彈簧 8等元件組成的裝置就是夾緊裝置 。 （ 3） 連接元件 這種元件用于確定夾具與機(jī)床工作臺(tái)或機(jī)床主軸的相互位置的正確性 。 如圖 3—2中的定位鍵 9。 (4) 夾具體 用于連接夾具各元件及裝置 ， 使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件， 以保證夾具的精度 、 強(qiáng)度和剛度 。 （ 5） 其他元件及裝置 按照不同工件的不同的加工要求 ， 夾具上還可能有其他組成部分 ， 如確定工件與刀具相對(duì)位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的引導(dǎo)元件；被加工元件需要分度時(shí)的分度裝置；以及上下料裝置 、 排屑裝置 、 頂出器等 。 3． 3 工件的定位 3． 3． 1 六點(diǎn)定位原理 如圖 3—3所示 ， 工件在空間具有六個(gè)自由度 ， 即沿 X、 Y、 Z三個(gè)直角坐標(biāo)軸方向的移動(dòng)自由度 、 、 和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 、 、 。 因此 ， 要完全確定工件的位置 ， 就需要按一定的要求布置六個(gè)支承點(diǎn) （ 即定位元件 ） 來(lái)限制工件的六個(gè)自由度 ， 其中每一個(gè)支承點(diǎn)限制相應(yīng)的一個(gè)自由度 。 這就是工件定位的 “ 六點(diǎn)定位原理 ” 。 圖 3— 3 工件在空間的自由度 x? y? z? x? y? z? 圖 3— 4工件的六點(diǎn)定位 (a)長(zhǎng)方形工件 (b) 盤類工件 (c) 軸類工件 由圖 3—4可知，工件形狀不同，定位表面不同，定位點(diǎn)的布置情況會(huì)各不相同 3． 3． 2 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 圖 3— 5 工件應(yīng)限制自由度的確定 總之 ， 在機(jī)械加工中 ， 一般為了簡(jiǎn)化夾具的定位元件結(jié)構(gòu) ， 只要對(duì)影響本工序加工尺寸的自由度加以限制即可 。 3． 3． 3 六點(diǎn)定位原理的應(yīng)
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