機(jī)械工藝工件的裝夾PPT課件

1、工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件在加工中保持在準(zhǔn)確定位的位置上，件固定，使工件在加工中保持在準(zhǔn)確定位的位置上，否則，在加工過程中因受切削力，慣性力等力的作否則，在加工過程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動，破壞了原來的準(zhǔn)確用而發(fā)生位置變化或引起振動，破壞了原來的準(zhǔn)確定位，無法保證加工要求。定位，無法保證加工要求。這個過程稱為這個過程稱為夾緊夾緊。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置夾緊裝置。 第1頁/共57頁裝夾裝夾 = 定位定位 + 夾緊夾緊定位：定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有使工件

2、在機(jī)床或夾具中占有正確位置正確位置的過程。的過程。夾緊：夾緊：工件定位后工件定位后對工件施加一定的外力，使工件對工件施加一定的外力，使工件在加工過程中保持定位后的正確位置不變動。在加工過程中保持定位后的正確位置不變動。第2頁/共57頁裝夾方式裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式，取決于生產(chǎn)批量、工件在機(jī)床上的裝夾方式，取決于生產(chǎn)批量、工件大小及復(fù)雜程度、加工精度要求及定位的特點工件大小及復(fù)雜程度、加工精度要求及定位的特點等。等。主要裝夾形式有三種：主要裝夾形式有三種： 直接找正裝夾直接找正裝夾 劃線找正裝夾劃線找正裝夾 夾具裝夾夾具裝夾第3頁/共57頁1）直接找正裝夾）直接找正裝夾 將工件裝在機(jī)床

3、上，然后按工件的某個（或某些）將工件裝在機(jī)床上，然后按工件的某個（或某些）表面，用劃針或用百分表等量具進(jìn)行找正，以獲得表面，用劃針或用百分表等量具進(jìn)行找正，以獲得工件在機(jī)床上的正確位置。工件在機(jī)床上的正確位置。直接找正裝夾效率較低，但找正精度可以很高，適直接找正裝夾效率較低，但找正精度可以很高，適用于單件小批生產(chǎn)或定位精度要求特別高的場合用于單件小批生產(chǎn)或定位精度要求特別高的場合 。第4頁/共57頁第5頁/共57頁2）劃線找正裝夾）劃線找正裝夾 這種裝夾方法是按圖紙要求在工件表面上事先這種裝夾方法是按圖紙要求在工件表面上事先劃出位置線、加工線和找正線，裝夾工件時，先按劃出位置線、加工線和找正線

4、，裝夾工件時，先按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。劃線找正裝夾不需要專用設(shè)備，通用性好，但劃線找正裝夾不需要專用設(shè)備，通用性好，但效率低，精度也不高，通常劃線找正精度只能達(dá)到效率低，精度也不高，通常劃線找正精度只能達(dá)到0.10.5mm。此方法多用于單件小批生產(chǎn)中鑄件的粗加工工序。此方法多用于單件小批生產(chǎn)中鑄件的粗加工工序。 第6頁/共57頁第7頁/共57頁3）使用夾具裝夾）使用夾具裝夾 使用夾具裝夾，工件在夾具中可迅速而正確的定使用夾具裝夾，工件在夾具中可迅速而正確的定位和夾緊。位和夾緊。 這種裝夾方式效率高、定位精度好而可靠，還可這種裝夾方式效率高、定

5、位精度好而可靠，還可以減輕工人的勞動強(qiáng)度和降低對工人技術(shù)水平的要以減輕工人的勞動強(qiáng)度和降低對工人技術(shù)水平的要求，因而廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。求，因而廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。第8頁/共57頁第9頁/共57頁1）直接找正裝夾）直接找正裝夾 效率低，找正精度效率低，找正精度較高；適用單件小較高；適用單件小批量中形狀簡單的批量中形狀簡單的工件。工件。 3） 夾夾 具具 裝裝 夾夾2）劃線找正裝夾）劃線找正裝夾通用性好，但效率通用性好，但效率低，精度不高；適低，精度不高；適用于單件小批量中用于單件小批量中形狀復(fù)雜的鑄件形狀復(fù)雜的鑄件。 操作簡單，效率高，操作簡單，效率高，容易保證加工精度，容易保證加工精

6、度，適用于各種生產(chǎn)類型適用于各種生產(chǎn)類型 。 裝夾的方式裝夾的方式第10頁/共57頁3.1 3.1 機(jī)床夾具的概述機(jī)床夾具的概述 （1 1）機(jī)床夾具的定義）機(jī)床夾具的定義 在機(jī)床上加工工件時，為了在工件的某一部分加工出復(fù)合工藝規(guī)程要求的表面，加工前需要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，即定位。 使工件在加工過程中始終保持在原先確定的位置上，即加緊。 在機(jī)床上使工件占有正確的加工位置并使其在加工過程中始終保持不變的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。 （2 2）機(jī)床夾具的組成）機(jī)床夾具的組成 由定位元件、夾緊裝置、安裝連接元件、導(dǎo)向元件、對刀元件和夾具體等幾部分組成。 第11頁/共57頁 定位元件 用于確定工件在

7、夾具中的位置，使工件在加工是相對刀具及運(yùn)動軌跡有一個正確的位置。常用的定位元件有V形塊、定位銷、定位塊等。 夾緊裝置 用于保持工件在夾具中的既定位置。它通常包括夾緊元件（如壓板、壓塊）、增力裝置（如杠桿、螺旋、偏心輪）和動力源（如氣缸、液壓缸）等組成部分。 安裝連接元件 用于確定夾具在機(jī)床上的位置，從而保證工件與機(jī)床之間的正確加工位置。 導(dǎo)向元件和對刀元件 a. 用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)向元件。 b. 用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。第12頁/共57頁第13頁/共57頁 夾具體 是夾具的基礎(chǔ)件，用來連接夾具上各個元件或裝置，使之成為一個整體。

8、 （3）機(jī)床夾具的作用與分類）機(jī)床夾具的作用與分類 機(jī)床夾具的作用 a.易于保證工件的加工精度。 b.使用夾具可改變和擴(kuò)大原機(jī)床的功能，實現(xiàn)“一機(jī)多用”。 c.使用夾具后，不僅省去劃線找正等輔助時間，而且有時還可采用高效率的多件、多位、機(jī)動夾緊裝置，縮短輔助時間，從而大大提高勞動生產(chǎn)率。 d.用夾具裝夾工件方便、省力、安全。第14頁/共57頁 e.在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級較低的工人操作，故可明顯的降低生產(chǎn)成本。 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、鏜床夾具、加工中心夾具和其他機(jī)床夾具等。 按驅(qū)動夾具的動力源分類，可分為手

9、動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具和自夾緊夾具等。 按其通用化程度，一般可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具以及組合夾具等。 第15頁/共57頁 a.通用夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可裝夾不同的工件。 b.專用夾具是針對某一工件的某一工序而專門設(shè)計和制造的。因為不考慮通用性，所以夾具可設(shè)計的結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。 c.成組可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的，它是在加工某種工件后，經(jīng)過調(diào)整或更換個別定位元件和夾緊元件，即可加工另外一種工件的夾具。 d.組合夾具是一種由一套標(biāo)準(zhǔn)元件組裝而成的夾具。這種夾具用后可拆卸存放，當(dāng)重新

10、組裝時有可循環(huán)使用。 第16頁/共57頁第17頁/共57頁第18頁/共57頁3.2 工件的定位六點定位原理六點定位原理 若要使工件在夾具中獲得唯一確定的位置，就需要在夾具上合理的設(shè)置相當(dāng)于定位元件的六個支承點，使工件的定位基準(zhǔn)與定位元件緊貼接觸，即可消除工件的所有六個自由度，這就是工件的六點定位原理。 六點定位原理的應(yīng)用 完全定位 工件的六個自由度全部被夾具中的定位原件所限制，而在夾具中占有完全確定的唯一位置，稱為完全定位。 不完全定位 根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，定位支承點的數(shù)目可以少于六個。 欠定位 按照加工要求應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。欠定位是不允許的。 過定位 工

11、件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱為過定位。第19頁/共57頁第20頁/共57頁 定位與夾緊的關(guān)系定位與夾緊的關(guān)系 定位與夾緊的任務(wù)是不同的，兩者是不能互相取代。定位時，必須是工件的定位基準(zhǔn)緊貼在夾具的定位元件，否則不稱其是定位，而夾緊則是工件不離開定位元件。 第21頁/共57頁3.3 定位基準(zhǔn)的選擇原則 設(shè)計基準(zhǔn)是在零件圖上用以確定其他點、線、面位置的基準(zhǔn)。它是標(biāo)注尺寸的起點。 在零件加工、測量和裝配過程中所用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。按用途可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)是在加工時，用以確定零件在機(jī)床夾具中的正確位置所采用的基準(zhǔn)；它是工件與夾具定位元件

12、直接接觸的點、線、面。 工序基準(zhǔn)是在工藝文件上用以標(biāo)注被加工表面位置的基準(zhǔn)。 測量基準(zhǔn)是零件檢驗時，用以測量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)；裝配基準(zhǔn)是裝配時用以確定零件在機(jī)器中位置的基準(zhǔn)。 第22頁/共57頁粗定位基準(zhǔn)選擇粗定位基準(zhǔn)選擇 選擇粗基準(zhǔn)時，必須要達(dá)到以下兩個基本要求：其一，應(yīng)保證所有的加工表面都有足夠的加工余量；其二，應(yīng)保證工件加工表面和不加工表面之間具有一定的位置精度。粗基準(zhǔn)的選擇原則如下： （1）互相位置要求原則 （2） 加工余量合理分配 （3） 重要表面原則 （4） 不重復(fù)使用原則 （5） 便于工件裝夾原則 第23頁/共57頁第24頁/共57頁第25頁/共57頁精基準(zhǔn)的選擇原則精

13、基準(zhǔn)的選擇原則 （1） 基準(zhǔn)重合原則 （2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （3） 自為基準(zhǔn)原則 （4） 互為基準(zhǔn)原則 （5） 便于裝夾原則 如圖1-16（a）所示零件，欲加工孔3，其設(shè)計基準(zhǔn)是面2，要求保證尺寸A。在用調(diào)整法加工時，若以面1為定位基準(zhǔn)見圖1-16（b），則直接保證的尺寸是C，尺寸A是通過控制尺寸B來間接保證的。因此，尺寸A的公差為： 第26頁/共57頁第27頁/共57頁 由此可以看出，尺寸A的加工誤差增加了一個從定位基準(zhǔn)（面1）到設(shè)計基準(zhǔn)（面2）之間尺寸B的誤差，這個誤差就是基準(zhǔn)不重合誤差。由于基準(zhǔn)不重合誤差的存在，只有提高本道工序尺寸C的加工精度，才能保證尺寸A的精度；當(dāng)本道工序C的加工精

14、度不能滿足要求時，還需提高前道工序尺寸B的加工精度，這就增加了加工的難度。 若按1-16（c）所示面2定位，則符合基準(zhǔn)重合原則，可以直接保證尺寸A的精度。 應(yīng)用基準(zhǔn)重合原則時，要具體情況分析。定位過程中產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差，是在用夾具裝夾、調(diào)整法加工批工件時產(chǎn)生的。若用試切法加工，設(shè)計要求的尺寸一般可直接測量，不存在基準(zhǔn)不重合誤差的問題。在帶有自動測量的數(shù)控機(jī)床上加時，可在工藝中安排坐標(biāo)系檢查工步，即每個零件加工前由CNC系統(tǒng)測量頭檢測設(shè)計基準(zhǔn)并自動計算、修正坐標(biāo)值，消除基準(zhǔn)不重合誤差。在這種情況下，可不必尊筆循基準(zhǔn)重合原則。第28頁/共57頁第29頁/共57頁第30頁/共57頁3.4 3.4

15、 常見定位方式及定位元件常見定位方式及定位元件 （1）平面定位 工件以平面作為定位基準(zhǔn)時，所用定位元件一般可分為“基本支承”和“輔助支承”兩類?！盎局С小庇脕硐拗乒ぜ淖杂啥?，具有獨(dú)立定位的作用?！拜o助支承”用來加強(qiáng)工件的支承剛性，不起限制工件自由度的作用。 基本支承 有固定、可調(diào)、自位三種型式，它們的尺寸結(jié)構(gòu)已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，可在夾具設(shè)計手冊中查用。 1）固定支承定位元件裝在夾具上后，一般不再拆卸或調(diào)節(jié)，有支承釘與支承板兩種。 2）可調(diào)支承定位元件在定位過程中，支承釘?shù)母叨瓤筛鶕?jù)需要調(diào)整 。 3）自位支承（浮動支承 ）定位元件在定位過程中，能自動調(diào)整位置。 第31頁/共57頁第32頁/共5

16、7頁第33頁/共57頁第34頁/共57頁 輔助支承 輔助支承用于提高工件裝夾剛度和穩(wěn)定性而不起定位作用。 (2) 外圓柱面定位 工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)時，常用V形塊、半圓套、定位套、支承板、錐套和三爪自定心卡盤等定位元件作為中心定位方法。 （3） 圓孔定位 工件以圓孔定位時，常用的定位元件有定位銷、圓柱心軸和圓錐銷。 （4） 一面兩孔定位 一面兩孔定位是數(shù)控銑床加工過程中最常用的定位方式之一，即以工件上的一個較大平面和平面上相距較遠(yuǎn)的兩個孔組合定位。 第35頁/共57頁第36頁/共57頁3.5 3.5 定位誤差定位誤差 在金屬切削加工過程中，能否保證工件的加工精度，取決于刀具與工件之間正確

17、的互相位置，而影響這個正確位置關(guān)系的誤差因素有以下幾種： （1）定位誤差 （2）加工過程誤差（加工方法誤差） （3）安裝誤差和調(diào)整誤差 定位誤差的分析和計算方法定位誤差的分析和計算方法 （1） 定位誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差 基準(zhǔn)位移誤差 定位基準(zhǔn)相對于其理想位置的最大變動量，稱為基準(zhǔn)位移誤差。基準(zhǔn)位移誤差是由定位副的制造誤差造成的。 第37頁/共57頁第38頁/共57頁 當(dāng)心軸水平放置時，工件在自重作用下與心軸固定單邊接觸見圖1-32（b），此時基準(zhǔn)位移誤差為：第39頁/共57頁 當(dāng)心軸垂直放置時，工件與心軸任意邊接觸見圖1-32（c），此時基準(zhǔn)位移誤差為：第40頁/共57頁 基準(zhǔn)

18、不重合誤差 定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差 。第41頁/共57頁 （2） 定位誤差的計算方法 計算定位誤差時，現(xiàn)分別計算出基準(zhǔn)不重合誤差 。和基準(zhǔn)位移誤差 ，然后根據(jù)具體情況按下述方法進(jìn)行合成得到定位誤差 。 當(dāng)工序基準(zhǔn)不在定位面上時, 當(dāng)工序基準(zhǔn)在定位面上時， 當(dāng)基準(zhǔn)位移和基準(zhǔn)不重合引起的加工尺寸變化方向相同時，取“+”；反之取“-”。BYD第42頁/共57頁 (3) 幾種典型定位方式的定位誤差 工件以平面定位 定位基準(zhǔn)位平面時，其定位誤差主要是由基準(zhǔn)不重合誤差引起的，一般不計算基準(zhǔn)位移誤差。 工件以圓孔定位 工件以圓孔表面為定位基準(zhǔn)時的定位誤差，與工件圓孔的制

19、造精度、定位元件的放置形式、工件圓孔與定位元件的配合性質(zhì)和工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)是否重合等因素密切相關(guān)。 工件以外圓在V形塊上定位時的定位誤差 銑削如圖1-34（a）所示軸的鍵槽時，工件以外圓柱面在V形塊上定位見圖1-34（b），定位基準(zhǔn)是工件外圓軸心線，因工件外圓柱面直徑有制造誤差，導(dǎo)致工件在垂直方向上的基準(zhǔn)唯一誤差為： 第43頁/共57頁第44頁/共57頁 工件以一面兩孔定位時的定位誤差 一面兩孔定位時，定位誤差主要是基準(zhǔn)位移誤差的計算，這時定位基準(zhǔn)是兩孔中心的連線，限位基準(zhǔn)是兩銷中心的連線?；鶞?zhǔn)位移誤差有移動和轉(zhuǎn)動兩種可能。第45頁/共57頁3.6 3.6 工件的夾緊工件的夾緊夾緊裝置的組成和基本要求夾緊裝置的組成和基本要求 （1）夾緊裝置由力源裝置、中間傳力結(jié)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)組成。 力源裝置 力源裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。 中間傳力結(jié)構(gòu) 中間傳力結(jié)構(gòu)是介于力源和夾緊元件之間的中間機(jī)構(gòu)。它把力源裝置的夾緊作用力傳遞給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對工件的夾緊。 夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，通過它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊動作；對于手動夾緊裝置來說，夾緊機(jī)構(gòu)則由中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件所組成。 第46頁/共57頁 （2） 夾緊裝置具備的基本要求 加緊過程可靠，不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件