1、數控加工工藝 聊城工業學校版權所有，侵權必究。我在暴風雨中睡眠，醒來眼睛特別明亮。錄艾呂雅名句第二章 工件在數控機床上的裝夾中國中國杜詩杜詩版權所有，侵權必究。概述 在數控機床上加工工件時，為保證加工精度，必須先使工件在機床上占據一個正確的位置，即定位。然后將其夾緊固定。這個過程稱為工件的裝夾。用于裝夾工件的工藝設備就是機床夾具。機床夾具的分類 按專業化程度分 按使用的機床類型分 按驅動夾具工作的動力源分通用夾具專用夾具可調夾具組合夾具隨行夾具車床夾具銑床夾具鉆床夾具鏜床夾具加工中心夾具其他機床夾具手動夾具氣動夾具液壓夾具電動夾具磁力夾具真空夾具自夾緊夾具機床夾具的組成 定位裝置定位裝置 用于

2、確定工件在夾具中的正確位置 夾緊裝置夾緊裝置 用于保證工件在夾具中的既定正確位置，使其受到外力作用時不致于移動。包括夾緊元件、傳動裝置及動力裝置。 夾具體夾具體 其他元件及裝置其他元件及裝置 如定位鍵、操作件、分度裝置、標準化聯接元件等。典型例子 （提醒：看夾具圖要先找到工件）第二節 工件的定位版權所有，侵權必究。基本概念與基本原理版權所有，侵權必究。六點定位原理 工件在空間具有六個自由度。工件在空間具有六個自由度。即沿三個坐標軸的移動和繞即沿三個坐標軸的移動和繞三個坐標軸的轉動。要完全三個坐標軸的轉動。要完全確定工件的位置，就需要按確定工件的位置，就需要按一定的位置布置六個支承點一定的位置布

3、置六個支承點（定位原件）來進行限制。（定位原件）來進行限制。（如右圖所示）（如右圖所示） 工件形狀不同，定位表面不工件形狀不同，定位表面不同，定位點的布置情況會各同，定位點的布置情況會各不相同。（如后面圖示）不相同。（如后面圖示）說明：工件始終不可脫離定說明：工件始終不可脫離定位元件，否則就認定為定位位元件，否則就認定為定位失效。失效。六點定位法的應用限制工件自由度和加工要求的關系工件定位時，必須限制對加工要求有影響的自由度，不影響加工要求的工件定位時，必須限制對加工要求有影響的自由度，不影響加工要求的自由度則不必限制。自由度則不必限制。完全定位和不完全定位 工件的六個自由度都被限制的定位稱為

4、完全定位。工件的六個自由度都被限制的定位稱為完全定位。 工件被限制的自由度少于六個，但不影響加工要工件被限制的自由度少于六個，但不影響加工要求的定位稱為不完全定位。求的定位稱為不完全定位。 完全定位和不完全定位都是完全定位和不完全定位都是符合加工要求符合加工要求的，是的，是正確正確的。實際加工中應用很廣泛。的。實際加工中應用很廣泛。過定位和欠定位 按照加工要求應該被限制的自由度，卻沒有被限制。這樣的定位叫欠定位。這種定位方案必須嚴格禁用。 工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復限制，這樣的定位叫過定位。過定位導致工件或定位原件變形影響加工精度時，必須嚴格禁用；但當過定位不影響工件的正確定位

5、并對提高加工精度有利時，也可以采用。過定位實例及改進措施定位誤差及其原因 因工件定位而產生的工序基準在工序尺寸上的最大變動量稱為定位誤差。根據其產生的原因，可分為： 基準不重合誤差 定位基準與設計基準不重合時產生的加工誤差 基準位移誤差 即定位基準本身的位置變化量。一批工件逐個在夾具上定位時，各個工件在夾具上所占的位置不可能完全一致，以至于加工后各工件的工序尺寸存在誤差。基準及其分類 用來確定某個幾何要素的位置所依據的那個幾何要素叫基準基準。根據基準的功用不同，可分為： 設計基準（設計圖樣上所采用的基準） 工藝基準在工藝過程中所采用的基準。裝配基準測量基準工序基準定位基準作為基準的點、線、面在

6、工件作為基準的點、線、面在工件上不一定真實存在（如回轉體上不一定真實存在（如回轉體的軸線、對稱面等）。其在定的軸線、對稱面等）。其在定位時是通過與其相關的具體表位時是通過與其相關的具體表面（定位基面）間接體現出來面（定位基面）間接體現出來的。比如使用兩頂尖裝夾車削的。比如使用兩頂尖裝夾車削軸類時，軸線是定位基準，軸軸類時，軸線是定位基準，軸的兩個中心孔是定位基面。的兩個中心孔是定位基面。設計基準實例各種基準之間的關系 定義：在加工中確定工件的位置所使用的基準。 類型： 粗基準粗基準定位基準為未機加工過的毛坯表面。 精基準精基準定位基準為已經機加工過的表面。定位基準粗基準的選擇 為保證不加工表面

7、與加工表面之間的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準。（圖） 為保證重要加工面的余量均勻，應選擇重要加工面為粗基準。（圖） 為保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選擇加工余量最小的面為粗基準。 （圖） 粗基準粗糙且精度低，一般在同一尺寸方向上不應重復使用。 （圖） 作為粗基準的表面，應盡量平整，無澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便使工件定位可靠，夾緊方便。以不加工表面為粗基準以重要加工表面為粗基準選擇毛坯余量最小的面為粗基準同一方向上粗基準不能重復使用精基準的選擇 除第一道工序采用粗基準外，其余工序都應該使用精基準。 選用精基準主要考慮因素： 減少加工誤差，保證加工精度 工件裝夾方便，高效 零件制造經

8、濟、簡單精基準的選擇原則 基準基準重合重合原則原則 選擇加工表面的設計基準作為定位基準。 基準基準統一統一原則原則 盡可能在多數基準中須用同一組精基準定位。 自自為基準原則為基準原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序選擇加工表面本身作為定位基準。 互互為基準原則為基準原則 兩個表面互為基準反復加工，可使其有較高的位置精度，加工余量小而均勻。 所選精基準能使工件定位準確、穩定，裝夾方便使工件定位準確、穩定，裝夾方便，進而簡化夾具，便于操作。基準重合原則說明圖例自為基準原則說明圖例互為基準原則說明圖例輔助基準 在加工某些零件時，為了裝夾方便或者易于實現基準統一，常常人為地造成一種定位基準，我們

9、將其稱之為輔助基準。 輔助基準的表面不是零件的工作表面，只是由于工作需要才作出的。 最常見的是軸類零件加工時所用的兩個中心孔。工件的定位 工件的定位是通過工件上的定位表面與夾具上的定位元件的配合或接觸實現的。定位表面形狀不同，所用的定位元件形狀也不同。工件以平面定位時常用的定位元件 主要支承主要支承（用來限制工件的自由度，起定位作用） 固定支承固定支承（有支承釘和支承板兩種形式）圖 可調支承可調支承（用于工件定位過程中支承釘高度需要調整的場合） 自位支承自位支承（浮動支承）（工件定位過程中能自動調整位置） 輔助支承輔助支承（用來提高工件的裝夾剛性和穩定性，不起到定位作用，也不允許破壞原有的定位

10、）固定支承可調支承、自位支承輔助支承工件以外圓柱面定位的形式 支承定位 V形塊定位（圖） 定心定位 能自動將工件的軸線確定在要求的位置上 三爪自動定心卡盤 彈簧夾頭 套筒 （圖）支承定位（V形塊）套筒定位工件以圓孔定位時的常用定位元件 定位銷 （圖） 圓柱心軸 （圖） 圓錐銷 （圖） 圓錐心軸 （圖）定位銷圓柱心軸圓錐銷、圓錐心軸、一面二孔定位工件以一面兩孔定位的方法 利用工件上的一個大平面和與該平面垂直的兩個圓孔作為定位基準進行定位的方法叫做一面兩孔定位。 夾具上采用一個平面支承和兩個圓柱銷（其中一個要削邊處理以防止在兩銷連心線上產生過定位）作為定位元件。第三節 工件的夾緊 在加工過程中，為

11、了保證工件定位時確定的正確位置，防止工件在切削力、離心力、慣性力、重力等作用下產生位移和振動，須將工件夾緊。這種保證加工精度和安全生產的裝置，稱為夾緊裝置。對夾緊裝置的基本要求 在夾緊過程中，不改變工件定位后所占據的正確位置。 夾緊力的大小適當。既要保證工件在加工過程中其位置穩定不變振動小，又要使工件不產生過大的夾緊變形。 操作方便、省力、安全。 夾緊裝置的自動化程度及復雜程度應與工作的產量和批量相適應。夾緊力方向和作用點的選擇 夾緊力應朝向主要定位基準。 夾緊力方向應有利于減小夾緊力。夾緊力Fj與切削力F、工件重力W同方向時，加工過程中工件所需的夾緊力最小。 夾緊力的作用點應選在工件剛性較好

12、的方向和部位。（尤其對剛性差的工件。） 夾緊力作用點應盡量靠近工件加工面。 夾緊力作用線應落在定位支承范圍內。否則夾緊時將破壞工件的定位。夾緊力應朝向主要定位基準夾緊力的選擇與工件剛性的關系夾緊力作用點的位置典型夾緊機構 斜楔夾緊結構斜楔夾緊結構。采用斜楔作為傳力或夾緊元件的機構，由于夾緊力較小，操作費時，實際生產中常與其它機構聯合使用。 螺旋夾緊結構螺旋夾緊結構。由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成。結構簡單，自鎖性好，夾緊力大，應用最為廣泛。 偏心夾緊結構偏心夾緊結構。用偏心件（偏心輪、偏心軸、偏心叉等）直接或間接夾緊工件。操作簡單，夾緊迅速，但夾緊力和夾緊行程都較小，常用于切削力不大、振動小，沒有離心力影響的加工中。斜楔夾緊機構單螺旋夾緊機構螺旋壓板夾緊機構偏心夾緊機構機動夾緊裝置 手動夾緊手動夾緊：使