【文章內容簡介】 床上用的平口虎鉗等都屬于夾具。在機床 刀具 工件 夾具組成的工藝系統(tǒng)中，夾具是一個重要的環(huán)節(jié) 。 在現(xiàn)代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本。 夾具的選擇 數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求 ： 一是夾具應具有足夠的精度和剛度 ； 二是夾具應有可靠的定位基準。選用夾具時 ， 通常考慮以下幾點： 1）盡量選用可調整夾具、組合夾具及其它通用夾具 ， 避免采用專用夾具 ， 以縮短生產準備時間。 2）在成批生產時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。 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確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 夾具的作用 1）保證加工精度 用機床夾具裝夾工件，能準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加工精度。 2）提高生產效率 機床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高生 產效率。 3）減輕勞動強度 機床夾具采用機械、氣動、液動夾緊裝置，可以減輕工人的勞動強度。 4）擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，能擴大機床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。 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卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等。 機床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的 類型 有以下幾種。 按夾具的使用特點分類 根據(jù)夾具在不同生產類型中的通用特性，機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。 （ 1）通用夾具 已經標準化的可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具，其結構、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盤、機床用平口虎鉗、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺等。這類夾具適應性強，可用于裝夾一定形 狀和尺寸范圍內的各種工件。這些夾具已作為機床附件由專門工廠制造供應，只需選購即可。其缺點是夾具的精度不高，生產率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故一般適用于單件小批量生產中。 （ 2）專用夾具 專為某一工件的某道工序設計制造的夾具，稱為專用夾具。在產品相對穩(wěn)定、批量較大的生產中，采用各種專用夾具，可獲得較高的生產率和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資較大。 專用夾具一般在批量生產中使用。除大批大量生產之 外，中小批量生產中也需要采用一些專用夾具，但在結構設計時要進行具體的技術經濟分析。 （ 3）可調夾具 某些元件可調整或更換，以適應多種工件加工的夾具，稱為可調夾具?？烧{夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可分為通用可調夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更大；后者則是一種專用可調夾具，它按成組原理設計并能加工一族相似的工件，故在多品種，中 、小批量生產中使用有較好的經濟效果。 （ 4）組合夾具 采用標準的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產準備周期，元件能重復多次使用，并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產和數(shù)控加工中，是一種較經濟的夾具。 （ 5）拼裝夾具 用專門的標準化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點，但比組合夾具精度高、效能高、結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數(shù)控機床上使用。 按使用機床分類 夾具按使用機床不同，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具以及其他機床夾具等。 按夾緊的動力源分類 夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。 本設計加工的是小型零件，因此采用三爪卡盤。 第四章 零件圖工藝分析 設備選擇 對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成，而往往只是其中的一部分工藝內容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些是最適合、最需要進行數(shù)控加工的內 容和工序。再考慮選擇內容時應結合本企業(yè)設備的實際，立足與解決難題、攻克關鍵問題和提高生產效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 一、適于數(shù)控加工的內容 在選擇時，一般可按下列順序考慮： （ 1）通用機床無法加工的內容應做為優(yōu)先選擇內容； （ 2）通用機床難加工，質量也難以保證的內容應作為重點選擇內容； （ 3）通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。 二、不適于數(shù)控加工的內容 一般來說，上述這些加工內容采用數(shù)控加工后，在產品質量、生產效率與綜合效益方面會得到明顯提高。相比之 下，下列一些內容不宜選擇采用數(shù)控加工： （ 1）占機調整時間長 （ 2）加工部位分散，需要多次安裝、設置原點。 （ 3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。 此外，再選擇和決定加工內容時，也要考慮生產批量、生產周期、工序間周轉情況等等?？傊M量做到合理，達到多、好、省的目的。要防止把數(shù)控機床當普通機床使用。 根據(jù)零件可選用華中數(shù)控 CK6140。 確定零件的定位基準和裝夾方式 在零件的加工過程中，每一道工序都有定位工序的選擇問題。定位基準選擇的好壞，對保證零件的加工精度，合理安排加工順序都有著決 定性的影響。 基準的概念：基準是指用來確定生產對象上幾何要素的幾何關系所依據(jù)的那些店、線、面。 粗基準的選用原則 保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。 保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。 粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。 精基準的選用原則 基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。 基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面，以保證各表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。 互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準的原則反復加工。 自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的定位基準。 在加工時，用以確定工件在機床上或夾具中正確位置所采用的基準，稱為定位基準。 以未 加工過的毛坯表面作定位基準時稱粗基準 。 以加工過的表面作定位基準時稱精基準。 ...即盡可能選擇設計基準為定位基準、測量基準和工序基準，這樣，可以避免由于基準不重合而造成的累積誤差，保證加工精度。 1） 在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工 或精加工。 3）用卡盤和頂尖裝夾。當車削質量較大的工件時要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，應用較廣泛。 4）用心軸裝夾。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確 。 加工方法的選擇和加工方案的確定 加工方法的選擇原則是在保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產效率和加工成本。在實際選擇中，要結合零件形狀、尺寸大小、熱 處理要求和現(xiàn)有生產條件等全面考慮。因為該零件是軸類零 件，比較適合在車床上加工，又經過對零件圖尺寸分析，尺寸精度比較高。如 ф53177。 ， ф35 mm 等，在普通車床是難以保證其尺寸精度、表 面粗糙度，所以應該選擇在數(shù)控車床上加工。 零件上精度比較高度表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。該零件有兩種加工方案：①直接用三抓卡盤裝夾、調頭加工。②用三抓卡盤裝夾夾緊和自由端活動頂尖，經試驗論證第二種方案裝夾困難，對刀、退刀及換刀相當困難，所以在這里選擇第一種方案加工，能夠保證其技術要求 。 工序與工步的劃分 工序劃分有三種方法 ①按零件的裝夾定位方式劃分 ②按粗、精加工劃分工序 ③按所用的刀具劃分工序。 由于零件需要調頭加工，如果 按粗、精加工劃分工序。在調頭加工前后各有一次粗加工和精加工，顯得比較繁瑣，所以不可取；如果按所用的刀具劃分工序，刀具有四把，雖然不多，但是在調頭加工前后至少要重復使用三把刀，而同一把刀的兩次粗、精加工分別在調頭加工前后，加工內容不連續(xù)，所以也不合理，不易劃分工序；只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序。該零件只需調頭前、后加工兩道工序即可完成所有的加工表面，且能保證各尺寸精度及表面粗糙度。 因為每一把刀在粗加工的背吃刀 量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易劃分工歩；這里選用加工不同的表面來劃分工序就 比較容易： 零件 1 工序卡： 單位名稱 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院 產品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 配合件 軸類零件 工序號 程序編號 夾具名稱 加工設備 車間 001 三爪卡盤 華中數(shù)控 CK6140 數(shù)控實訓基地 工步號 工步內容 刀具號 刀具規(guī)格/mm 主軸轉速（ rmin1) 進給量（ mmr1) 背吃刀量/mm 備注 1 粗、精車左端面，光外圓約30mm T01 2525 500 2 2 從右至左粗車輪廓 T07 2525 800 150 2 3 從右至左精車輪廓，保證達到零件圖的尺寸要求 T07 2525 1000 4 粗、精車右端面，保證總長達到零件圖的尺寸要求 T01