数控机床装夹方式分析.ppt

数控工艺 第2章数控加工工第2节数控机床装夹方式 数控机床的装夹方式 学习内容与知识点 定位 夹紧 使工件相对于机床及刀具处于正确的位置 工件定位后 将工件紧固 使工件在加工过程中不发生位置变化 找正安装 专用夹具安装 工件安装的内容 安装的方法 工件的安装 夹具的组成与作用 组成 作用 作用 保证加工精度 提高生产率 扩大机床工艺范围 减轻工人劳动强度 定位元件 夹紧装置 连接元件 对刀或导向元件 其他装置 夹具体 一 数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念数控车床夹具的定义和分类 定义 分类 用于装夹工件的装置 分为通用夹具和专用夹具两大类 优先选用通用夹具 数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念基准 数控车床的装夹 定义 设计基准零件图上用以确定其它点 线 面位置的基准 定位基准切削过程中 用于确定工件在机床或夹具的正确位置的基准 测量基准被加工工件各项精度测量和检测的基准 数控车床装夹的基本概念基准 测量基准的例子 径向跳动的测量方法 数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念基准 定位基准的选择 粗基准的选择 精基准的选择 数控车床的装夹 粗基准的选择原则 应保证加工精度和工件安装方便可靠 选择非加工表面 可使工件上的加工表面与非加工表面之间的相对位置误差最小 选择加工余量和公差最小的表面 选择平整 光洁 面积大 无飞边毛刺和浇冒口的表面 一般只用一次 可以使作为粗基准的表面加工时余量均匀 以便定位准确 夹紧可靠 作为粗基准的表面粗糙且不规则 多次使用无法保证各加工表面的位置精度 精基准的选择原则 应保证加工精度和工件安装方便可靠 基准重合原则 选用设计基准作为定位基准 避免因基准不重合带来的误差 基准统一原则 自为基准原则 互为基准原则 采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面 可使夹具统一 选择加工表面本身作为定位基准 避免夹具的制造误差和安装误差对工件的影响 工件上两个相互位置要求很高的表面加工时 互相作为基准 反复加工 可获得较高精度 基准选择不可完全符合上述原则 应根据具体情况具体分析 选择最有利的表面作基准 数控车床装夹的基本概念装夹 装夹方式的选择 一端夹紧 一夹一顶 两顶尖 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 圆周定位夹具 三爪卡盘 可以自动定心夹持范围大定心精度不高 不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹常见的有机械式和液压式两种 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 圆周定位夹具 软爪 定心精度较高被加工件以外圆定位时 软爪夹持直径应比工件外圆直径略小 其目的是增加软爪与工件的接触面积 三点接触和六点接触都应避免常见的有机械式和液压式两种 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 圆周定位夹具 卡盘加顶尖 车削质量较大的工件必须在卡盘内装一限位支撑 或者利用工件的台阶面进行限位能够承受较大的轴向切削力 安装刚性好 轴向定位准确 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 圆周定位夹具 芯轴和弹簧芯轴 用已加工过的孔作为定位基准时 可采用芯轴装夹 可以保证工件内外表面的同轴度 适用于批量生产 圆柱芯轴 小锥度芯轴的定心精度不高 弹簧芯轴 又称涨心芯轴 既能定心 又能夹紧 是一种定心夹紧装置 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 圆周定位夹具 弹簧夹套 用于精加工的外圆表面定位 定心精度高 装夹工件快捷方便 夹持工件的内孔是规定的标准系列 并非任意直径的工件都可以进行夹持 特别适用于尺寸精度较高 表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 圆周定位夹具 四爪卡盘 适合加工精度要求不高 偏心距较小 零件长度较短的工件 四个卡爪是各自独立移动的 四爪卡盘的找正烦琐费时 卡爪有正爪和反爪两种形式 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 中心孔定位夹具 两顶尖拨盘 用于精度要求较高的零件加工 顶尖作用是进行工件的定心 并承受工件的重量和切削力 顶尖分前顶尖和后顶尖 前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴 尾座套筒尽量伸出短些 中心孔的形状应正确 表面粗糙度应较好 两顶尖中心孔的配合应该松紧适当 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 中心孔定位夹具 拨动顶尖 内 外拨动顶尖 锥面带齿 能嵌入工件 拨动件旋转 端面拨动顶尖用端面拨爪带动工件旋转 适合装夹工件的直径在 50mm 150mm之间 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 其他车削工装夹具 花盘 被加工零件回转表面的轴线与基准面相垂直 且表面外形复杂的零件可以装夹在花盘上加工 数控车床的装夹 数控车床通用夹具 其他车削工装夹具 角铁 被加工零件回转表面的轴线与基准面相平行 且表面外形复杂的零件可以装夹在角铁上加工 数控车床的装夹 数控车床的装夹找正 打表找正 通过调整卡爪 使得工件坐标系的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合 单件的偏心工件使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件三爪自动定心卡盘的精度不高 数控车床的装夹 二 数控铣床的装夹 定位基准 用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准 用己加工过的表面作为定位基准称为精基准 除第一道工序用粗基准外 其余工序都应使用精基准 选择定位基准要遵循基准重合原则 即力求设计基准 工艺基准和编程基准统一 零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性 另一方面要满足加工中心工序集中的特点 即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工 定位基准最好是零件上己有的面和孔 若没有合适的面或孔 也可以专门设置工艺孔或工艺凸台等作为定位基准 数控铣床的装夹 定位基准 数控铣床的装夹 装夹 夹紧机构或其它元件不得影响进给 加工部位要敞开 必须保证最小的夹紧变形 装卸方便 辅助时间尽量短 对小型零件或工序时间不长的零件 可以在工作台上同时装夹几件进行加工 以提高加工效率 夹具结构应力求简单 夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接 数控铣床的装夹 通用夹具 机用虎钳装夹的最大优点是快捷 但夹持范围不大 机用虎钳 数控铣床的装夹 通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项 机用虎钳 1 在工作台上安装机用虎钳时 要保证其正确位置 数控铣床的装夹 通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项 机用虎钳 2 夹持工件时的位置要适当 不应该装夹在机用虎钳的一端 数控铣床的装夹 通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项 机用虎钳 3 安装工件时用考虑铣削时的稳定性 数控铣床的装夹 通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项 机用虎钳 4 铣削长形工件时 可使用两个夹具把工件夹紧 数控铣床的装夹 通用夹具 结构尺寸不大 且零件外表面为不需要进行加工的圆形表面 可以利用三爪卡盘进行装夹 三爪卡盘也是铣床的通用卡具 三爪卡盘 数控铣床的装夹 通用夹具 圆盘工作台用来铣削加工比较规则的内外圆弧面零件的装夹 圆盘工作台的中心为一圆锥孔 作为工件定位 以使工件加工圆弧与圆盘工作台同心 圆盘工作台 数控铣床的装夹 通用夹具 结构尺寸不大 且零件外表面为不需要进行加工的圆形表面 可以利用三爪卡盘进行装夹 三爪卡盘也是铣床的通用卡具 直接在铣床工作台上安装 数控铣床的装夹 通用夹具 使用压板螺母 螺栓直接在铣床工作台上安装工件时 应该注意压板的压紧点尽量靠近切削处 应该使得压板的压紧点和压板下面的支撑点相对应 直接在铣床工作台上安装 数控铣床的装夹 通用夹具 适合于单件或小批量生产 工件安装在角铁上时 工件与角铁侧面接触的表面为定位基准面 拧紧弓形夹上的螺钉 工件即被夹紧 这类角铁常常用来安装要求表面互相垂直的工件 圆柱形工件 如轴类零件 通常用V形铁装夹 利用压板将工件夹紧 利用角铁和V形铁装夹工件 数控铣床的装夹 通用夹具 在大批量生产中 为了提高生产效率 常常采用专用夹具装夹工件 专用夹具装夹工件 数控铣床的装夹 通用夹具 组合夹具是由一套预制好的标准元件组装而成的 标准元件有不同的形状 尺寸和规格 应用时可以按照需要选用某些元件 组装成各种各样的形式 组装夹具的主要特点是元件可以长期重复使用 结构灵活多样 组合夹具装夹工件 数控铣床的装夹 通用夹具 分度头是铣床的重要附件 各种齿轮 正多边形 花键以及刀具开齿等分度 都可以使用分度头分度 分度头 数控铣床的装夹 通用夹具 使用分度头和分度头尾座顶尖安装轴类工件时 应使得前后顶尖的中心线重合 分度头 数控铣床的装夹 通用夹具 使用分度头和分度头尾座顶尖安装长度较大的轴类工件时 可以加接延长板 分度头 数控铣床的装夹 数控铣床的找正 工件在空间有了确定位置之后 为了保证零件的几何形状和相互位置正确 还必须使工件相对于数控铣床和铣刀有一个正确的位置 因此就需要进行找正 数控铣床进行工件的找正装夹时 必须将工件的基准表面