單元一零件在數(shù)控機床上裝夾工件

1、單元一、數(shù)控機床及其加工對象學習目標：1、熟悉常見的數(shù)控機床2、了解數(shù)控機床的加工對象重點1、數(shù)控機床分類及作用2、數(shù)控加工對象難點：1、機床的運動形式2、機床的結(jié)構一、數(shù)控機床的基本概念1.數(shù)控數(shù)字控制的簡稱2.數(shù)控系統(tǒng)用數(shù)字控制技術實現(xiàn)的自動控制系統(tǒng)3.數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)與機床本體的結(jié)合體二、常見的數(shù)控機床 數(shù)控車床 數(shù)控銑床 數(shù)控加工中心 數(shù)控鉆床 數(shù)控磨床 數(shù)控鏜床等數(shù)控車床XKA5032數(shù)控升降臺銑床數(shù)控加工中心：在數(shù)控銑床基礎上，加裝一個刀庫和自動換刀。數(shù)控鉆床數(shù)控鏜床數(shù)控坐標鏜床三、數(shù)控機床的加工對象1.數(shù)控車削的加工對象2.數(shù)控銑削的加工對象3.數(shù)控加工中心的加工對象數(shù)控車削加工

2、的主要對象 1、表面形狀復雜的回轉(zhuǎn)體零件 2、帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 3、精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 4、表面粗糙度要求低的回轉(zhuǎn)體零件 數(shù)控銑削加工的主要對象 1、平面類零件 用三坐標數(shù)控銑床的兩坐標聯(lián)動(或兩軸半坐標聯(lián)動)就可以把它們加工出來 2、變斜角類零件 加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零稱為變斜角類零件，如飛機零件。 3、曲面類零件 加工面為空間曲面的零件稱曲面類零件,如模具、葉片、螺旋槳等。加工中心的主要加工對象 一、既有平面又有孔系的零件 1、箱體類零件 2、盤、套、板類零件 二、結(jié)構形狀復雜、普通機床難加工的零件 1、凸輪類 2、整體葉輪類 3、模具類 三、外形不規(guī)則的異形零件 1

3、、周期性投產(chǎn)的零件 2、加工精度要求較高的中小批量零件 3、新產(chǎn)品試制中的零件目的要求：目的要求：1 1、熟悉工件的定位、熟悉工件的定位 2 2、理解夾具的概念和作用。、理解夾具的概念和作用。 3 3、掌握工件在數(shù)控車床上的裝夾方法、掌握工件在數(shù)控車床上的裝夾方法 重點：重點：工件在數(shù)控車床上的裝夾方法工件在數(shù)控車床上的裝夾方法 難點：難點：不完全定位與欠定位的異同不完全定位與欠定位的異同 2.1 工件的定位工件的定位2.1.1 六點定位原理六點定位原理 工件在空間具有六個自由度，即沿工件在空間具有六個自由度，即沿X X、Y Y、Z Z三個坐標方向的移動和三個坐標方向的移動和繞這三個坐標軸的轉(zhuǎn)

4、動。因此，要完全確定工件的位置，就需要按一繞這三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。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支承點（即定位元件）來限制工件的六個自由度。定的要求布置六個支承點（即定位元件）來限制工件的六個自由度。其中每個支承點限制相應的一個自由度。這就是工件定位的其中每個支承點限制相應的一個自由度。這就是工件定位的“六點定六點定位原理位原理”。 2.1.2 限制工件自由度與加工要求的關系限制工件自由度與加工要求的關系限制自由度與加工要求的關系限制自由度與加工要求的關系 工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制，不影響加工要求的自由度不必限制。 工件的六個自由度都被限制的定位稱為完全定

5、位。工件的六個自由度都被限制的定位稱為完全定位。 2.1.3 完全定位與不完全定位完全定位與不完全定位（1）完全定位）完全定位連桿的定位 （2 2）不完全定位）不完全定位 工件被限制的六個自由度少于六個，但不影響加工要求的定位稱為不完全定位。 三點定位三點定位 2.1.4 過定位與欠定位過定位與欠定位（1 1）欠定位）欠定位 按照加工要求應該限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位欠定位。欠定位是不允許的。（2 2）過定位）過定位 工件的同一個或幾個自由度被不同的定位元件重復限制兩次的定位稱為過定位過定位。 2.2 夾具的概念及作用在機床上用于裝夾工件的裝置稱為機床夾具 。作用作用: :1縮短輔

6、助時間，提高勞動生產(chǎn)率2確保并穩(wěn)定加I精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量3降低對操作工人的技術要求和工人的勞動 強度4機床的加工范圍得到擴大2.3 機床夾具的分類1、按使用機床類型分類、按使用機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床夾具等。 車床夾具 銑床夾具 鉆床夾具 2、按驅(qū)動夾具工作的動力源分類、按驅(qū)動夾具工作的動力源分類 可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具等3、按專門化程度可分類、按專門化程度可分類 （1）通用夾具 是指已經(jīng)標準化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。 （2）專用夾具 是指專為某一工件的一定工序加工而

7、設計制造的夾具。 （3）可調(diào)夾具 是指加工完一種工件后，通過調(diào)整或更換個別元件就能加工形狀相似、尺寸相近工件的夾具。 （4）組合夾具 是指按一定的工藝要求，由一套預先制造好的通用標準元件和部件組合而成的夾具。 （5）隨行夾具 是指在自動加工中針對某一種工件而采用的一種夾具。 2.4 機床夾具的組成（1）定位裝置）定位裝置 定位裝置是由定位元件及其組合而構成，用于確定工件在夾具中的正確位置。常見定位方式是以平面、圓孔和外圓定位。（2）夾緊裝置）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，包括夾緊元件、傳動裝置及動力裝置等。（3）連接元件）連接元件

8、 這種元件用于確定夾具與機床工作臺或機床主軸的相互位置的正確性。（4）夾具體）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，以保證夾具的精度、強度和剛度。（5）其他元件及裝置）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位置并引導刀具進行加工的引導元件；被加工元件需要分度時的分度裝置；以及上下料裝置、排屑裝置、頂出器等。2.5 數(shù)控加工夾具的特點數(shù)控加工夾具的特點作為機床夾具，首先要滿足機械加工時對工件的裝夾要求。同時，數(shù)控加工的夾具還有它本身的特點。這些特點是：(1) 數(shù)控加工適用于多品種、中小批量生產(chǎn)，為能裝夾不同尺寸、不同形

9、狀的多品種工件。(2) 為適應數(shù)控加工的高效率，數(shù)控加工夾具應盡可能使用氣動、液壓、電動等自動夾緊裝置快速夾緊，以縮短輔助時間。(3) 夾具本身應有足夠的剛度，以適應大切削用量切削。 (4) 夾具的定位要可靠，定位元件應具有較高的定位精度，定位部位應便于清屑，無切屑積留。2.6 典型數(shù)控車床夾具 2.6.1圓周定位夾具（1）三爪自定心卡盤：能自動定心，夾持范圍大，一般不需找正，裝夾速度較快。但夾緊力小，卡盤磨損后會降低定心精度。 三爪卡盤示意圖三爪卡盤示意圖 （2）軟爪：軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造的，如加工成圓弧面、圓錐面或螺紋等形式，可獲得理想的夾持精度。加工軟爪加工軟爪 （3）四

10、爪單動卡盤：四爪單動卡盤夾緊力較大，所以適用于大型或形狀不規(guī)則的工件。但四爪單動卡盤找正比較費時，只能用于單件小批生產(chǎn)。a) 四爪單動卡盤 b) 四爪單動卡盤裝夾工件2.6.2中心孔定位夾具 （1）兩頂尖撥盤：兩頂尖（活頂尖、死頂尖）裝夾工件方便，不需找正，裝夾精度高。頂尖頂尖 （2）撥動頂尖：撥動頂尖有內(nèi)、外撥動頂尖和端面頂尖兩種。兩頂尖裝夾工件兩頂尖裝夾工件 兩頂尖車偏心軸兩頂尖車偏心軸 思考題1.欠定位和不完全定位的異同？2.工件在數(shù)控車床的典型裝夾方式有哪幾種？ -學習目標 掌握數(shù)控銑削時常用的工作臺; 掌握數(shù)控銑削時常用的夾緊裝置； 了解其它夾緊裝置； 掌握夾具的選用原則。 -重難點

11、 數(shù)控銑削時常用的夾緊裝置； 夾具的選用原則。一、數(shù)控銑床（加工中心）的工作臺 夾具是安裝在工作臺上使用的特點：特點：1、矩形、矩形2、T形槽形槽應用：廣泛應用：廣泛特點：特點：1、方形、方形2、可回轉(zhuǎn)、可回轉(zhuǎn)應用：臥式應用：臥式德國德國peiseler數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺 特點：特點：1、圓形，可作任意角、圓形，可作任意角度的回轉(zhuǎn)和分度度的回轉(zhuǎn)和分度2、T形槽呈放射狀分布形槽呈放射狀分布二、數(shù)控銑（加工中心）常用定位元件A A、工件以平面定位、工件以平面定位1 1、主要支承、主要支承（1 1）固定支承）固定支承 固定支承有支承釘和支承板兩種形式。在使用過程中它們都是固定不動的。 支承

12、板若呈線形布置,限制兩個自由度 支承板若呈面裝布置,限制三個自由度（2 2）可調(diào)支承）可調(diào)支承支承釘?shù)母叨瓤梢哉{(diào)節(jié)。（3 3）自位支承（浮動支承）自位支承（浮動支承）工件在定位過程中自動調(diào)整位置的支承。2 2、輔助支承、輔助支承用來提高工件的裝夾剛性和穩(wěn)定性，不起定位作用，也不允許破壞原有的定位。B B、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位1 1、支承定位、支承定位支承定位最常見的是V型塊定位。長V型塊的自由度限制?短V型塊的自由度限制?2 2、自定心定位、自定心定位能自動地將工件的軸線確定在要求的位置上。如三爪自定心卡盤和彈簧夾頭等。此外也可用套筒作為定位元件。C C、工件以圓孔定位、工件

13、以圓孔定位工件以圓孔內(nèi)表面定位時常用以下定位元件。1 1、定位銷、定位銷2 2、圓柱心軸、圓柱心軸3 3、圓錐銷、圓錐銷4 4、圓錐心軸、圓錐心軸D D、工件以一面兩孔定位、工件以一面兩孔定位利用工件上的一個大平面和與該平面垂直的兩個圓一個大平面和與該平面垂直的兩個圓孔作定位基準孔作定位基準進行定位。在加工箱體、支架類零件時 , 常用工件的一面兩孔定位 , 以使基準統(tǒng)一。這種定位方式所采用的定位元件為支承板、定位銷和菱形銷。工件是以平面作主要定位基準,用支承板限制工件的三個自由 度 ( x 轉(zhuǎn), y轉(zhuǎn) , z移) ; 其中一孔用圓柱銷定位, 限制工件的兩個自由度,另一個孔僅消除工件的一個轉(zhuǎn)動自

14、由度.菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承 , 其長軸方向應與銷中心連線相垂直 , 并應正確選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)削邊后圓柱部分的寬度。三、數(shù)控銑（加工中心）工件的夾緊1.夾緊裝置的組成 （1）力源裝置 （2）夾緊機構 2.夾緊力作用點及其方向確定的原則1）夾緊力應朝向主要定位面。2）夾緊力的作用點應施于工件剛度好的方向和部位。3）夾緊力的作用點應在定位支承范圍內(nèi)。4）夾緊力的作用點應靠近工件加工表面1）中間傳力機構 2）夾緊元件 3.對夾緊裝置的基本要求1）夾緊不破壞工件的正確定位。2）夾緊系統(tǒng)有足夠的剛性，能確保加工時工件定位穩(wěn)定、可靠，不發(fā)生振動。3）夾緊時不損傷工件表面，不使工件產(chǎn)生不許可的變形。

15、4）能用較小的夾緊力來獲得需要的夾緊效果。5）夾緊裝置結(jié)構的復雜程度、使用效率應與生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)節(jié)拍相適應，并有良好的結(jié)構工藝性。6）夾緊動作迅速，操作方便，安全省力 4、典型夾緊機構1）斜楔夾緊機構3.12 斜楔夾緊機構1斜楔 2工件 3夾具體錘擊夾緊和松開工件，原理是楔緊作用 2）螺旋夾緊機構：螺旋相當于斜楔繞在圓柱體上形成，所以夾緊工件仍是楔緊作用。 3）偏心夾緊機構四、數(shù)控銑床（加工中心）常用夾具 （1）平口鉗 機械式或液壓式平口鉗 （2）銑床用卡盤 三爪自定心卡盤回轉(zhuǎn)體零件 四爪單動卡盤非回轉(zhuǎn)體零件 T形槽螺栓將卡盤固定在工作臺上 （3）壓板裝夾 對于部份平面類零件或用平口鉗和卡盤元法裝夾時，往往采用壓板裝夾的方式。直接用T形螺栓連接工作臺的T形槽和壓板，同時借助于墊塊將工作固定在工作臺上。五、組合夾具 預先制造好的各種不同預先制造好的各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸而形狀、不同規(guī)格尺寸而具有完全互換性及高耐具有完全互換性及高耐磨性的標準元件所組裝磨性的標準元件所組裝成的專用夾具成的專用夾具槽系組合夾具槽系組合夾具孔系組合夾具孔系組合夾具六、夾具的選用原則數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾