数控机床工件装夹及夹具的选用教学文案
第3章1工件定位与装夹讲稿
平面定位的主要形式是支承定位。图2-24给出了平 面定位的几种情况。
Z
Z
Z
Y X
Z
Y X
Z
Y X
Z
Y X X
Y X
Y
图2-24 工件以平面定位
3.1.3定位方法与定位元件
支承钉 固定式定位元件 支承板 主要支撑 (1)平面定位元件 浮动式定位元件 辅助支承 可调式定位元件
3.1.3定位方法与定位元件
3.1.2. 定位原理的应用
3、欠定位
工件加工时必须限制的自由度未被完全限制,称为欠定位。
欠定位不能保证工件的正确定位,因而是绝对不允许的。
Z Y X
B B a) 图3-8 欠定位示例
B
b)
3.1.2. 定位原理的应用
4、过定位 (1)定义:过定位 :工件某一个自由度(或某几
个自由度)被两个(或两个以上)支撑点(定位元件 )重复约束,称为过定位。
Y
X a)
X a1)
3.1.2. 定位原理的应用
2、不完全定位:工件6个自由度中有1个或几个自由度未 被限制,但仍能保证加工要求的定位(合理的),称为不完 全定位。 不完全定位例1: Z
Z
Y
Y
X a)
铣削上平面
X a1)
3.1.2. 定位原理的应用
不完全定位例2:
Z
Z
Y
Y
X b)
铣削通槽
X b1)
a预定位; b提高装夹的刚性和稳定性等
2)辅助支承实例
a)螺旋式辅助支承
图 2-12 辅助支承 1、5—支承 2—弹簧 3—顶柱
2)辅助支承实例
b)自位式辅助支承
数控加工零件的安装与夹具的选择
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在数控机床上加工零件时,定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。
在选择时应注意以下几点:1)力求设计、工艺和编程计算的基准统一。
2)尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面。
3)避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。
(2)选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。
除此之外,还要考虑以下几点:
1)当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。
2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。
3)零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。
4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞,其定位、夹紧机构元件不能影响加工中
的走刀(如产生碰撞等)。
数控机床零件装夹与夹具选择的技巧与注意事项
数控机床零件装夹与夹具选择的技巧与注意事项数控机床作为现代机械加工领域中的重要设备,其零件装夹与夹具选择对于加工质量和效率起着至关重要的作用。
在数控机床加工过程中,合理选择零件装夹方式和夹具,能够确保工件的精度、稳定性和安全性。
本文将介绍数控机床零件装夹与夹具选择的技巧和注意事项。
首先,对于数控机床零件装夹,我们需要考虑以下几个方面。
一、零件的材料和形状不同材料和形状的零件,选择合适的装夹方式和夹具是至关重要的。
例如,对于硬度较高和较重的零件,我们需要选择更牢固和稳定的装夹方式和夹具,以确保加工过程中的精度和安全性。
而对于形状复杂和薄壁的零件,应选用柔性的装夹方式和夹具,以避免变形或损坏。
二、零件的尺寸和重量零件的尺寸和重量也是选择装夹方式和夹具的重要考虑因素。
较小和较轻的零件可以采用机械夹具或磁性夹具进行装夹,而较大和较重的零件则需要选择更牢固和稳定的装夹方式,如气动夹具或液压夹具。
三、零件的加工工艺要求不同的加工工艺对于零件的装夹方式和夹具也有着不同的要求。
例如,对于需要进行多次定位和转位的零件,我们可以使用多点定位夹具或快速换位夹具,以提高加工效率和精度。
而对于需要进行旋转加工的零件,应选择旋转装夹方式和夹具,以确保加工过程中的稳定性和精度。
接下来,针对夹具的选择,我们需要注意以下几点。
一、夹具的刚性和稳定性夹具的刚性和稳定性对于数控机床加工来说至关重要。
选择具有良好刚性和稳定性的夹具,可以减少零件的振动和变形,提高加工精度和表面质量。
因此,在选择夹具时,应尽量避免选用结构复杂、材料差或加工工艺较差的夹具。
二、夹具的精度和重复定位精度夹具的精度和重复定位精度直接影响加工零件的精度和重复性。
为了保证加工的稳定和精度,应选择夹具具有高精度和重复定位精度的夹具。
夹具的精度指的是夹爪、定位孔、定位块等零件在制造和装配过程中的加工精度要求,而重复定位精度指的是夹具在多次装卸后能否保持稳定的定位精度。
教案中职《数控加工工艺》零件在数控机床上的定位与装夹
《零件在数控机床上的定位与装夹》教案提问:同学们有观察过平时做饭切菜时,我们是怎么样切出我们想要的形状呢?【师】使用夹具对工件进行加工时,必须按照加工工艺的要求把工件放在夹具中,使工件在夹紧之前相对于机床和刀具有个正确的确定位置,这个过程称为工件的定位。
一、定位基准的选择1.粗基准的选择(1)定义机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的表面定位,这种基准面称为粗基准。
(2)选择原则1)相互位置要求原则:为保证加工表面与不加工表面之间的位置尺寸要求,应选取不加工表面作粗基准。
2)加工余量合理分配原则:为保证各加工表面都有足够的加工余量,应选择毛坯余量小的表面为粗基准。
3)重要表面原则:为保证重要表面的加工余量均匀,应选重要加工面为粗基准。
4)不重复使用原则5)便于工件装夹原则【课堂练习】分析下图中各零件加工主要表面时粗基准应该如何选择?分析:主要表面:720,732H H ΦΦ和大小孔上下平面 粗基准:大头外圆弧,小头外圆弧,平面2.精基准的选择 (1)定义用已加工过的表面作为定位基准面称为精基准。
(2)选择原则1)基准重合原则:直接选择加工表面的设计基准为定位基准。
2)基准统一原则:同一零件的多道工序尽可能的选择同一个定位基准。
3)自为基准原则4)互为基准原则:对于某些位置精度高的面,采用互为基准反复加工的方法。
5)便于装夹原则课堂练习分析下图中各零件加工主要表面时精基准应该如何选择?分析:主要表面:720,732H H ΦΦ和大小孔上下平面粗基准:大头外圆弧,小头外圆弧,平面精基准:已加工过的大头外圆弧,小头外圆弧,平面二、定位元件及其应用 自由度【过渡】空间内自由的物体可能具有的运动?【归纳总结】任何一个工件在夹具中未定位前,都可以看成在空间直角坐标系中的自由物体。
一个物体在三维空间中具有的运动包括沿二个坐标轴的移多动和转动。
分别是三个移动自由度和三个转动自由度,共六个自由度。
【设疑】在加工过程中,是否所有的工件都必须限制6个自由度?学生带着思考展开下面定位元件的学习1.平面定位元件(1)固定支承1)支承钉2)支承板【讨论】支承点是否可以随意分布?支承点的分布必须恰当,否则六个支承点限制不了工件的六个自由度。
第2章工件在数控机床上的装夹
• 不完全定位示例
•球体上通铣平面 时采用的两点定位
• 球体上通铣平面时 采用的三点定位
第2章工件在数控机床上的装夹
•3、过定位与欠定位
•过定位:某一方向的自由度被重复限制
•
两次以上的定位
•过定位示例
第2章工件在数控机床上的装夹
•欠 定 位
•欠 定 位
•工序中加工要求必须限制 •的自由度没有被全部限制
•4
•4
•3
•1
•2
•4
•3
•1
第2章工件在数控机床上的装夹
• 过定位
•3
•2
•2
•圆柱销2改 为菱形销
•“一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ两孔”定位 时解决过定位的方 法
•3 •1
•2
第2章工件在数控机床上的装夹
•常 用 定 位 元 件 所 限 制 的 自 由 度
第2章工件在数控机床上的装夹
•常用定位元件所限制的自由度
第2章工件在数控机床上的装夹
•1. 固 定 支 承
第2章工件在数控机床上的装夹
• 可调支承主要用于工件的毛坯制造精度不
高,而又以粗基准面定位的工序中。
2
• 图所示的几种可调支承采用螺钉螺母形式 实现支承点位置的调整。可调支承在使用
可 时的作用与固定支承相同。
调
支
承
第2章工件在数控机床上的装夹
3 自 位 支 承
第2章工件在数控机床上的装夹
定位基准
加工时,使工件在机床或夹具中占据一正确 位置所用的基准,称为定位基准
•将零件套在心 轴上磨削φ40h6 外圆表面时,内
孔即定位基准
第2章工件在数控机床上的装夹
中职课题七:工件在数控机床上的装夹(三)教案教学设计
课题七:工件在数控机床上的装夹(三)标题:定位误差一、教学目的:掌握夹具的分类、组成和作用,了解各典型夹具的结构和功能。
二、教学安排:(一)旧课复习内容:1、精基准的选择原则。
2、工件常用的定位方式。
(二)新课内容知识点:3.5.1 定位误差定位误差的概念、产生的原因(重点掌握)(难点)(中级数控车铣考证要求知识点)定位误差的计算(了解)3.5.2 夹紧装置对夹紧装置的基本要求;夹紧力三要素的确定原则(重点掌握)(难点)(中级数控车铣考证要求知识点)夹紧气、液动设备(了解)。
(三)新课内容:3.5 定位误差与夹紧3.5.1 定位误差定位误差的概念指一批工件在夹具中的位置不一致而引起的误差。
用△D表示。
产生原因:基准不重合误差△B与基准位移误差△Y。
定位误差的计算△D=△B±△Y;工件以平面定位:△D=△B,(△Y=0)工件以内孔定位:△Y=1/2(δD+δd)工件以外圆柱面定位:△Y=0.707δD(90°V型块定位)3.5.2 夹紧装置对夹紧装置的基本要求:1、夹紧过程中,不能改变工件定位占据的正确位置。
2、夹紧力大小合适。
3、结构简单,制造维修易。
4、操作方便,安全、省力。
夹紧力的确定原则:1、夹紧力方向的确定原则:(1)夹紧力应朝向工件的主要定位面。
如挂图。
(2)夹紧力应尽量与切削力、重力方向一致,以减少夹紧力。
(3)夹紧力应指向工件刚性好的方向。
2、夹紧力作用点的确定原则:(1)作用点应在定位元件支承的范围内。
挂图。
(2)作用点应位于工件刚性好的部位。
(3)作用点应尽量靠近加工面。
3、夹紧力大小的确定:(1)手动夹紧:不需算出夹紧力的确切数据。
(2)机动夹紧:按静力平衡原理计算理论夹紧力,乘以安全系数,以决定动力部分的尺寸(如气缸、活塞的直径等)。
夹紧气、液动力装置:机动夹紧装置一般由夹紧元件、中间传递部分和力源部分组成。
典型气动传动系统一般由气源部分如空压机、储气罐,控制部分如各种阀、执行元件如气缸等组成。
数控机床装夹教学内容
定位 夹紧
工件能准确地放在机床的合适位置上。 使工件相对于刀具和机床占有正确的加 工位置
工件定位后,还需对工件压紧夹牢。使 其在加工过程中不发生位置变化
第3章 数控机床装夹
3.1 工件定位的基本原理
一、六点定位原理
空间物体的六个自由度, 如图所示:
沿X、Y、Z的移动自由度 绕X、X,YY、,ZZ轴转动的自由 度
第3章 数控机床装夹
例3-2 铣 削加工如 图所示零 件,毛坯 尺寸为 68mm×4 0mm×6m m,确定 夹装方式 及夹具选 择。
第3章 数控机床装夹
组合夹具 可调夹具
由一套结构已经标准化、尺 寸已经规格化的通用元件组
合元件所构成
组合夹具与专用夹具的结合
主要用于单 件小批量生 产
适用于定型 产品的成批 和大量生产
主要用于中 小批量生产
第3章 数控机床装夹
按使用机床分类
夹具按使用机床不同,可分为车床夹具、铣床 夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、 数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹 具以及其他机床夹具等。
应该限制的自 由度没有被限 制的定位
应该限制的自 由度没有被限 制的定位
不允许使用
过定位是否使用要 看能否减少工件的 变形或定位操作是 否方便
第3章 数控机床装夹
4.2 常见定位方式
一、工件以平面定位 面与面接触限制3个自由度。 常用定位元件:固定支承、可调支承、浮动支 承、辅助支承。
二、工件以圆孔定位
泸州职业技术学院 机电系
第3章 数控机床装夹
概述 3.1 工件定位的基本原理 3.2 常见定位方式 3.3 定位误差 3.4 工件的夹紧 3.5 数控机床夹具介绍 3.6 典型实例
数控机床工件装夹及夹具的选用104页PPT
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
数控机床工件装夹及夹具的 选用
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一, 也是成 功的利 器之一 。没有 它,天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ,徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿.丘吉 尔。 30、我奋斗,所以我快乐。--格林斯 潘。
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
第三单元 工件装夹方法与数控加 工夹具选择
第三单元工件装夹方法与数控加工夹具选择第三单元工件装夹方法与数控加工夹具选择机床夹具概述概念在机械加工过程中为了保证加工精度固定工件使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具简称夹具 1.工件的安装工件的安装包含的内容 1 定位 2 夹紧 2.工件的安装方法工件常用的安装方法 1 直接找正安装概念用划针百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直接找正安装法特点生产率低精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度 2 划线找正安装概念先用划针画出要加工表面的位置再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧特点费时又需要技术高的划线工 3 用夹具安装概念将工件直接安装在夹具的定位元件上的方法特点①工件在夹具中的正确定位是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的因此不再需要找正便可将工件夹紧②由于夹具预先在机床上已调整好位置因此工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置③通过夹具上的对刀装置保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置基准及其分类概念基准是零件上用来确定其它点线面位置所依据的那些点线面基准分类设计基准和工艺基准 1.设计基准设计基准是在零件图上所采用的基准它是标注设计尺寸的起点 2.工艺基准概念工艺基准是在工艺过程中所使用的基准分类定位基准工序基准测量基准和装配基准 1 定位基准概念在加工中用作定位的基准称为定位基准它是工件上与夹具定位元件直接接触的点线或面分类粗基准和精基准 2 工序基准概念在工序图上用来标定本工序被加工面尺寸和位置所采用的基准称为工序基准注意序基准应当尽量与设计基准相重合 3 测量基准概念件测量时所采用的基准称为测量基准 4 装配基准概念装配时用以确定零件在机器中位置的基准称为装配基准数控机床夹具的类型和特点1.机床夹具的类型1按夹具的使用特点分类①通用夹具②专用夹具③可调夹具④组合夹具⑤拼装夹具机床夹具的组成和作用 1.机床夹具在机械加工中的作用 1 保证加工精度 2 提高生产率降低成本 3 扩大机床的工艺范围 4 减轻工人的劳动强度 2.夹具的组成 1 定位元件定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置 2 夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢保证工件在加工过程中受到外力切削力等作用时不离开已经占据的正确位置 3 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置 4 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件 5 夹具体夹具体是机床夹具的基础件 6 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件若需加工按一定规律分布的多个表面时常设置分度装置为了能方便准确地定位常设置预定位装置对于大型夹具常设置吊装元件等①通用夹具概念已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具称为通用夹具特点优点适应性强可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件缺点夹具的精度不高生产率也较低且较难装夹形状复杂的工件故一般适用于单件小批量生产中②专用夹具概念专为某一工件的某道工序设计制造的夹具称为专用夹具特点优点在产品相对稳定批量较大的生产中采用各种专用夹具可获得较高的生产率和加工精度缺点设计周期较长投资较大③可调夹具概念某些元件可调整或更换以适应多种工件加工的夹具称为可调夹具分类①通用可调夹具通用范围比通用夹具更大②成组夹具专用可调夹具特点对不同类型和尺寸的工件只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用④组合夹具概念采用标准的组合元件部件专为某一工件的某道工序组装的夹具称为组合夹具特点使用组合夹具可缩短生产准备周期元件能重复多次使用可减少专用夹具数量⑤拼装夹具概念用专门的标准化系列化的拼装零部件拼装而成的夹具称为拼装夹具特点优点具有组合夹具的优点但比组合夹具精度高效能高结构紧凑2按使用机床分类车床夹具铣床夹具钻床夹具镗床夹具齿轮机床夹具数控机床夹具自动机床夹具自动线随行夹具其他机床夹具3按夹紧的动力源分类工件的定位和夹紧工件定位的基本原理 1.六点定位原理①概念用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则称为六点定位原理②六点定位原理应注意 1 定位支承点限制工件自由度的作用应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触 2 一个定位支承点仅限制一个自由度一个工件仅有六个自由度所设置的定位支承点数目原则上不应超过六个 3 分析定位支承点的定位作用时不考虑力的影响 2.工件定位中的几种情况 1 完全定位概念工件的六个自由度全部被限制的定位 2 不完全定位概念根据工件的加工要求并不需要限制工件的全部自由度的定位 3 欠定位概念根据工件的加工要求应该限制的自由度没有完全被限制的定位 4 过定位概念夹具上的两个或两个以上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度的现象①过定位可能导致的后果 A工件无法安装 B造成工件或定位元件变形②消除或减小过定位所引起干涉的方法 A 改变定位元件的结构使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用 B合理应用过定位提高工件定位基准之间以及定位元件的工作表面之间的位置精度定位方法及定位元件概念工件上的定位基准面与相应的定位元件合称为定位副 1.工件以平面定位 1 支承钉①球头支承钉②齿纹头支承钉③平头支承钉④可调支承⑤自位支承 2 支承板 2.工件以圆柱孔定位定位方式的基本特点是定位孔与定位元件之间处于配合状态并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合 1 圆柱销2 圆柱心轴心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车铣磨及齿轮加工 3 圆锥销工件以圆柱孔在圆锥销上定位 4 小锥度心轴 3.工件以圆锥孔定位 1 圆锥形心轴圆锥心轴限制了工件除绕轴线转动自由度以外的其它五个自由度 2 顶尖即为锥孔与锥销配合两个中心孔是定位基面所体现的定位基准是由两个中心孔确定的中心线 4.工件以外圆柱表面定位 1 V形架V形架定位的最大优点是对中性好 V形架可分为固定式和活动式2 定位套一般适用于精基准定位常与端面联合定位工件以外圆柱面定位有时也可用半圆套或锥套作定位元件 com 组合表面定位最常用的就是一面两孔定位一平面和一圆柱销及削边销其它组合定位方式还有以一孔及其端面定位齿轮加工中常用有时还会采用V 形导轨燕尾导轨等组合成形表面作为定位基面夹紧装置的组成及基本要求 1.夹紧装置的组成 1 力源装置产生夹紧作用力的装置所产生的力称为原始力 2 中间传力机构介于力源和夹紧元件之间传递力的机构 3 夹紧元件夹紧装置的最终执行件与工件直接接触完成夹紧作用 2.对夹具装置的要求 1夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置 2 夹紧力大小要适当 3 夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产规模相适应并有良好的结构工艺性尽可能采用标准化元件 4夹紧动作要迅速可靠且操作要方便省力安全 2.数控加工夹具的特点①数控加工适用于多品种中小批量生产为能装夹不同尺寸不同形状的多品种工件数控加工的夹具应具有柔性经过适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件②由机床解决对刀问题由程序控制的准确的定位精度可实现夹具中的刀具导向功能要求具有定位和夹紧功能③为适应数控加工的高效率数控加工夹具应尽可能使用气动液压电动等自动夹紧装置快速夹紧以缩短辅助时间④夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求⑤夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工⑥夹具的定位要可靠定位元件应具有较高的定位精度定位部位应便于清屑无切屑积留⑦对刚度小的工件应保证最小的夹紧变形 2.粗基准选择原则 1 选择重要表面为粗基准 2 选择不加工表面为粗基准 3 选择加工余量最小的表面为粗基准 4 选择较为平整光洁加工面积较大的表面为粗基准 5 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次概念基准重合原则即选用设计基准作为定位基准以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差基准不重合误差由于所选的定位基准与设计基准不重合而产生的误差基准不重合误差的大小等于设计工序基准与定位基准之间的联系尺寸a 定位尺寸的公差Ta 概念某些要求加工余量小而均匀的精加工工序选择加工表面本身作为定位基准称为自为基准原则 3.定位基准选择示例如下图所示为车床进刀轴架零件若已知其工艺过程为 1划线 2粗精刨底面和凸台 3粗精镗φ32H7孔 4钻扩铰φl 6H9孔试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度解第一道工序划线当毛坯误差较大时采用划线的方法能同时兼顾到几个不加工面对加工面的位置要求选择不加工面R22㎜外圆和R15㎜外圆为粗基准同时兼顾不加工的上平面与底面距离18㎜的要求划出底面和凸台的加工线第二道工序按划线找正刨底面和凸台第三道工序粗精镗φ32H7孔加工要求为尺寸32±01㎜6±01㎜及凸台侧面K的平行度003㎜根据基准重合的原则选择底面和凸台为定位基准底面限制三个自由度凸台限制两个自由度无基准不重合误差第四道工序钻扩铰φ16H9孔除孔本身的精度要求外本工序应保证的位置要求为尺寸4±01㎜51±01㎜及两孔的平行度要求002㎜根据精基准选择原则可以有三种不同的方案 1底面限制三个自由度K面限制两个自由度 2φ32H7孔限制四个自由度底面限制一个自由度 3底面限制三个自由度φ32H7孔限制两个自由度此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现对于三个设计要求均为基准重合唯φ32H7孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平行度应当在镗φ32H7孔时加以限制 2 工件的定位与夹紧方案的确定首先应遵循前面所述有关定位基准的选择原则与工件夹紧的基本要求同时注意下列三点①力求设计基准工艺基准与编程原点统一以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量②设法减少装夹次数尽可能做到在一次定位装夹中能加工出工件上全部或大部分待加工表面以减少装夹误差提高加工表面之间的相互位置精度充分发挥数控机床的效率③避免采用占机人工调整方案以免占机时间太多影响加工效率夹具的选择 1数控加工的特点对夹具提出的基本要求一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸 2应考虑的其他几点①单件小批量生产时优先选用组合夹具可调夹具和其他通用夹具以缩短生产准备时间和节省生产费用②在成批生产时才考虑采用专用夹具并力求结构简单③零件的装卸要快速方便可靠以缩。
找正装夹方案及夹具选择找正装夹方案1.数控车削零件的装夹定位及
找正装夹方案及夹具选择找正装夹方案1.数控车削零件的装夹定位及定位基准选择原则(1)工件装夹定位要求数控车削零件工件径向定位后必须保证工件坐标系Z轴与机床主轴轴线同轴,同时还要保证加工表面径向的工序基准(或设计基准)与机床主轴回转中心线的位置满足工序(或设计)要求。
工件轴向定位后要保证加工表面轴向的工序基准(或设计基准)与工件坐标系X轴的位置要求。
批量加工时,若采用三爪自定心卡盘装夹,工件轴向定位基准可选工件的左端面或左側其他台肩面以方便定位;若采用两顶针装夹,为保证定位准确,工件两中心孔倒角可加工成准确的圆弧形倒角,这时顶针与中心孔圆弧形倒角接触为一条环线,轴向定位非常准确,适合数控加工精确性要求。
若单件加工,不需轴向定位,可用对刀的方法建立工件坐标系。
(2)定位基准(指精基准)的选择原则:1)基准重合原则为避免基准不重合误差,应选用工序基准(设计基准)作为定位基准,并使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。
因为当加工面的工序基准与定位基准不重合且加工面与工序基准不在一次安装中同时加工时,会产生基准不重合误差。
2)基准统一原则在多工序或多次安装中,选用相同的定位基准,对数控加工保证零件的位置精度非常重要。
3)便于装夹原则选用的定位基准应能保证定位准确、可靠,定位、夹紧机构简单,敞开性好,操作方便,能加工尽可能多的内容。
4)便于对刀原则批量加工时,在工件坐标系已定,采用不同的定位基准为对刀基准建立工件坐标系,会使对刀的方便性不同,甚至无法对刀,这时要分析此种定位方案能否满足对刀操作要求,否则原设工件坐标系须重新设定。
2.数控车削零件的装夹找正把工件从定位到夹紧的整个过程称为工件的装夹。
数控车床装夹工件时,必须将工件表面的回转中心轴线,找正到与数控车床的主轴中心线重合。
(1)工件常用装夹方式1)在三爪自定心卡盘上装夹三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的,能自动定心,一般不需找正。
三爪自定心卡盘装夹工件夹紧力较小,适用于装夹外形规则的中、小型工件。
中职课题五:工件在数控机床上的装夹(一)教案教学设计
课题五:工件在数控机床上的装夹(一)标题:机床夹具概述一、教学目的:掌握夹具的分类、组成和作用,了解各典型夹具的结构和功能。
二、教学安排:(一)旧课复习内容:1、数控刀具的材料。
2、数控刀具的选择。
(二)新课教学知识点与重点、难点:3.1 机床夹具概述3.1.1 工件的安装工件安装的内容、方法(掌握)(中级数控车铣考证要求知识点);3.1.2 夹具的分类(了解)3.1.3夹具的组成和作用(掌握)3.1.4 典型夹具介绍(掌握)(中级数控车铣考证要求知识点);(三)新课内容:3.1 机床夹具概述3.1.1 工件的安装机床夹具是机床上用以装夹工件(和引导刀具)的一种装置。
其作用是将工件定位,以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧。
工件安装的内容包括:定位:使工件相对于机床及刀具处于正确的位置。
夹紧: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。
定位与夹紧的关系:是工件安装中两个有联系的过程,先定位后夹紧,安装的方法:1、用找正法安装:1)方法:a)把工件直接放在机床工作台上或放在四爪卡盘、机用虎钳等机床附件中,根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧;b)先按加工要求进行加工面位置的划线工序,然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。
2)特点:a)这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高;b)定位精度较低,由于常常需要增加划线工序,所以增加了生产成本;c)只需使用通用性很好的机床附件和工具,因此能适用于加工各种不同零件的各种表面,特别适合于单件、小批量生产。
2、用夹具装夹安装:1)工件装在夹具上,不再进行找正,便能直接得到准确加工位置的装夹方式。
2)特点:避免了找正法划线定位而浪费的工时,还可以避免加工后的工件的加工误差分散范围扩大,夹装方便。
虎钳装夹找正法与用夹具装夹工件的对比设加工工件如上图所示1、采用找正法装夹工件的步骤:1)先进行划线,划出槽子的位置;2)将工件放在立式铣床的工作台上,按划出的线痕进行找正,找正完成后用压板或虎钳夹紧工件。
数控机床技术中的工件装夹方式选择与调整
数控机床技术中的工件装夹方式选择与调整在数控机床技术中,工件装夹方式的选择与调整是实现工件加工精度和稳定性的关键因素。
不同的工件形状、尺寸和材料特性,要求采用不同的装夹方式,以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
本文将探讨数控机床技术中常见的工件装夹方式选择与调整的要点和注意事项。
一、工件装夹方式的选择1. 机械夹持机械夹持是最常见的一种工件装夹方式。
它通过夹具将工件固定在机床工作台上,使用螺杆或气缸等装置施加夹持力。
在选择机械夹持方式时,需要考虑工件的形状、尺寸、加工精度要求和加工方式等因素。
常见的机械夹持方式有平口夹、钳口夹、机械手指夹等。
2. 真空吸附真空吸附是适用于平面或有孔面工件的装夹方式。
它通过真空泵将工件吸附在工作台上,利用气密性实现工件的固定。
真空吸附可以确保工件加工过程中的稳定性,并避免对工件表面造成损坏。
这种装夹方式适用于薄板、复合材料、石材等工件。
3. 磁力吸附磁力吸附是通过磁力将工件固定在机床工作台上的装夹方式。
它适用于工件表面有一定磁性的情况,例如磁性钢材。
磁力吸附装夹具有固定力大、加工稳定、换位方便等优点,但对于磁性较弱或不均匀的工件不适用。
4. 液压夹持液压夹持是利用液压力将工件夹持在机床上的装夹方式。
它适用于一些大型、重型工件,可以实现较高的夹持力和稳定性。
在选择液压夹持方式时,需要考虑液压系统的稳定性和工件的加工要求。
二、工件装夹方式的调整1. 夹紧力的调整夹紧力是工件装夹过程中的重要参数。
如果夹紧力过大,可能会导致工件变形或损坏;夹紧力过小,则无法保持工件的稳定。
在调整夹紧力时,需要根据工件的材料特性和加工要求来确定合适的夹紧力。
可以通过调整夹具上的螺杆或气缸来实现夹紧力的调整。
2. 夹具的调整夹具的调整是保证装夹精度和稳定性的关键。
在调整夹具时,需要注意夹具的平行度、垂直度和平整度等参数。
夹具应该始终保持垂直于切削力方向,以减少振动和变形的影响。
3. 夹具的定位调整夹具的定位调整是确保工件加工精度的重要步骤。
数控加工教程之工件的装夹(pdf 28页)
定位误差的概念
定定位位误误差差
指一批工件在夹具中的位置不一致而引起 的误差。用△D表示。
误差产生原因:基准不重合误差△B与 基准位移误差△Y。
定位误差的计算
误差计算公式: △D=△B±△Y
当工件以平面定位时: △D=△B,(△Y=0) 当工件以内孔定位时: △Y=1/2(δD+δd)
△Y=0.707δD 当工件以外圆柱面定位时: (90°V型块定位)
以外圆柱面定位的定位元件
定位误差的概念和产生的原因
定位误差的计算
学习要求 了解
掌握 重点掌握
建议学时 2
2 掌握
掌握 2
重点掌握 了解
工件安装 的内容
安装的 方法
工件的安装
定定位位
使工件相对于机床及刀具处于正确的 位置
夹夹紧紧
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高的表面加工 时,互相作为基准。
精基准的选择原则
精基准的选择
精基准的选择原则
精基准的选择
粗基准的选择原则
应保证各加工面有足够的余量,并尽快获得精基 面。 若要求保证某重要表面加工余量均匀,选该表面为 粗基准。
若要求保证加工面与不加工面间的位置,选不加工 表面为粗基准。 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。
第三单元 工件的裝夹
学习内容与知识点:
内容 机床夹具概述 工件定位的基本原理 定位基准的选择原则 常见定位元件及定位方式
定位误差
工件的安装
知识点
夹具的分类
夹具的组成和作用
新型数控夹具与组合夹具
六点定位原理
六点定位原理的应用
精基准的选择原则
粗基准的选择原则
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圆柱销
各种心轴
V型块
定位套
以平面定位
支承订 支承板
A型用于精基准,B型用于粗基准,C型用于侧 面定位。支承钉与夹具孔的配合为H7/r6或 H7/n6。若支承钉需经常更换时可加衬套,其 外径与夹具体孔的配合亦为H7/r6或H7/n6, 内径与支承钉的配合为H7/js6。使用几个A型 支承钉时,装配后应磨平工作表面,以保证 等高性
2)由于工序的加工精度要求,工件在定位时允许保留某 些方面的不定度。
•不完全定位是允许的。
不完全定位:
a图:完全自由 b、c、d图:可以沿Y轴方向移动, e图:可以沿x、Y轴方向移动,绕Z轴旋转
过定位
当过定位导致工件或定位元件变形,影响加工精 度时,应该严禁采用。
但当过定位并不影响加工精度,反而对提高加工 精度有利时,也可以采用。
而不影响定位。大批量生产时,应采用 可换定位销(JB/T 8014.3-1999)。 工作部分的直径,可根据工件的加工要 求和安装方便,按g5、g6、f6、f7制造 ,与夹具体配合为H7/r6或H7/n6,衬套 外径与夹具体配合为H7/h6,其内径与 定位销配合为H7/h6或H7/h5。当采用 工件上孔与端面组合定位时,应该加上 支承垫板或支承垫圈
支承本身在定位过程中所处的位置,随工件 定位基准面位置的变化而自动与之适应,其 作用相当于一个固定支承,只限制一个自由 度。由于增加了与定位基准面接触的点数, 故可提高工件的安装刚性和稳定性。适用于 工件以粗基准定位或刚性不足的场合
调节支承应用实例
以平面定位
旨在提高工件的装夹刚性和定位的稳定性 ,并不起消除自由度的作用。使用时必须 逐个工件进行调整,以适应工件支承表面 的位置变化结构简单,但效率较低
数控机床工件装夹及夹具的选用
机床夹具概述
夹具 的组成
定位装置
夹紧装置
夹具体
其它装置 或元件
作用是使工件在夹具中占据正确的位置
作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工 过程中受到外力作用时不离开已经占据的 正确位置
将夹具上的所有组成部分,联接成为一个 整体的基础件
包含对刀元件、导向元件、分度装置、连 接元件等
在夹具中限制 工件的自由度
工件完全定位
不完全定位 欠定位 过定位
加工时,工件的六个自由 度被完全限制了的定位
在满足加工要求的前提下, 工件的六个自由度没有被完 全限制的现象
根据加工要求应该限制的自 由度而没有限制的现象
工件的某个自由度被重复限 制的现象称为过定位
完全定位
不完全定位: Z轴旋转未限 制
过定位
欠定位
欠定位即:按照加工要求应该限制的自由度没有 被限制的定位。
工件的定位,若应限制的自由度没有被限制,出 现欠定位,则不能保证一批工件在夹具中位置的一致 性和工序的加工精度要求,因而是不允许的。
欠定位
常用定位元件及定位方式
以平面 定位
支承钉
支承板
辅助支承
浮动支承
以外圆柱 面定位
以圆柱孔定 位
以圆柱孔定位
定位心轴
图a为间隙配合心轴,心轴工作部分按基孔 制h6、g6或f7制造。装卸工件较方便,但定 心精度不高;图b为过盈配合心轴,引导部 分直径D3按e8制造,其基本尺寸为基准孔的 最小极限尺寸,其长度约为基准孔长度的一 半。工作部分直径按r6制造,其基本尺寸为 基准孔的最大极限尺寸。当工件基准孔的长 径比L/D>1时,心轴的工作部分应稍带锥度 ,直径D1按r6制造,其基本尺寸为孔的最大 极限尺寸;直径D2按r6制造,其基本尺寸为 基准孔的最小极限尺寸。心轴上的凹槽供车 削工件端面时退刀用。这种心轴制造简便, 定心准确,但装卸工件不便,且易损伤工件 定位孔。多用于定心精度要求较高的场合; 图c为花键心轴,用于以花键孔为定位基准 的工件
夹紧
工件定位 基本原理
六点定位原则
任何一个自由刚体,在空间均有六个自由度, 即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的移动和 绕此三坐标轴的转动。工件定位的实质就是 限制工件的自由度
第二定位基 准面
基准轴
基准轴
第三定位 基准面
基准轴
主定位基 准面
工件定位时,用合理分布的六个支承点与 工件的定位基准相接触来限制工件的六个 自由度,使工件的位置完全确定,称为 “六点定则”。六点定则是工件定位的基 本法则,用于实际生产时,起支承作用的 是一定形状的几何体,这些用来限制工件 自由度的几何体就是定位元件
夹具的分 类Βιβλιοθήκη 按用途分类通专
可
组
成
用
用
调
合
组
夹
夹
夹
夹
夹
具
具
具
具
具
夹具的分 类
按适用机床分类
车
铣
钻
镗
磨
床
床
床
床
床
夹
夹
夹
夹
夹
具
具
具
具
具
夹具的分 类
按动力源分类
手 动 夹 具
气 动 夹 具
液 压 夹 具
气 液 增 压 夹 具
电 动 夹 具
磁 力 夹 具
真 空 夹 具
离 心 力 夹 具
其 它
工件在夹具中的定位
适用于精基准。A型用于侧面和顶面定位,B 型用于底面定位。支承板用螺钉紧固在夹具 体上。若受力较大或支承板有移动趋势时, 应增加圆锥销或将支承板嵌入夹具体槽内。 采用两个以上支承板定位时,装配后应磨平 工作表面,以保证等高性
以平面定位
调节支承 自位支承
适用于毛坯(如铸件)分批制造,其形状和尺 寸变化较大的粗基准定位。亦可用于同一夹具 加工形状相同而尺寸不同的工件,或用于专用 可调整夹具和成组夹具中。在一批工件加工前 调整一次,调整后用锁紧螺母锁紧
螺旋式辅助支承 自位螺旋式辅助支承
支承销的高度高于主要支承,当工件装 夹在主要支承上后,支承销被工件定位 基准面压下,并与其他主要支承一起与 工件定位基准面保持接触,然后锁紧。 适用于工件重量较轻,垂直作用的切削 负荷较小的场合
以圆柱孔定位
定位销
当工作部分直径D<3mm时采用小定位 销(JB/T 8014.1-1999),夹具体上 应有沉孔,使定位销圆角部分沉入孔内
定位
使工件相对于机床及刀 具处于正确的位置
在机械加工中,要求加工出来的表面, 对加工件的其它表面保持规定的位置 尺寸。因为加工表面是由切削刀具和 机床的综合运动所造成,所以在加工 时,必须使加工件上的规定表面(线、 点)对刀具和机床保持正确的位置才 能加工出合格的产品
工件:在加工中保持这一正 确位置不变
X
Z
Z
a)
b)
不完全定位: Z轴旋转未限制
不完全定 位
按工件加工前的结构特点和工序加工精度要求, 又可分成如下两种情况:
1)由于工件加工前的结构特点,无法限制、也没有必要 限制某些方面的自由度。 如:在球面上钻孔,在光轴上车一段轴颈、在套 筒上铣一平面及在圆盘周边铣一个槽,都没有必要, 也不可能限制绕它们自身回转轴线或球心的不定度。 这方面的不定度未被限制,并不影响一批工件在加工 中位置的一致性。