数控机床的夹具及其应用

目录

1、数控机床夹具的概述

1）、机床夹具的定义2）、机床夹具的组成

3）、机床夹具的作用 4）.机床夹具的分

类

5）、数控加工夹具的特点 6）、机床夹具的现状及发展方向

2、数控机床典型夹具简介

（1）车床的夹具

1)三爪自定心卡盘 2)四爪单动卡盘

3)花盘、角铁和常用附件

（2) 铣床的夹具

1 ）、常用的夹具种类 2）、数控铣床夹具的选用原则

（3) 典型的夹紧机构

1 ）斜楔夹紧机构 2）、螺旋夹紧机构

3）、偏心夹紧机构 4）．联动夹紧机构

5）．定心夹紧机构

数控机床的夹具及其应用

一、数控机床夹具的概述

1、机床夹具的定义

在机床上加工工件时,为了在工件的某一部位加工出符合工艺规程要求的表面，加工前首先要使工件在机床上占有正确的位置,即定位。由于在加工过程中工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用，所以还应采用一定的机构，使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。在采用工件定位与夹紧的过程又称为工件的装夹,在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备就称为机床夹具.如数控车床上使用的三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘及顶尖,数控铣床上使用的平口钳、风度头等,都是机床夹具.

2 、机床夹具的组成

机床夹具按其作用和功能通常可由定位元件、加紧装置、安装

连接元件、导向元件、对刀元件和夹具体等几个

部分组成。

（1）定位元件

定位元件用于确定工件在夹具中的位置，

使工件在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确

的位置。定位元件是夹具的主要功能元件之一，

其定位精度将直接影响工件的加工精度。常用的

定位元件有V型块、定位销、定位块等，如图中，

定位销2即是定位元件。

（2）夹紧装置

夹紧装置用于保持工件在夹具中的既定位置，使工件不致因加工时受到切削力、离心力、振动等外力而改变位置。夹紧装置也是夹具的主要功能元件之一，它通常包括夹紧元件（如压板、压块）、增力装置（如杠杆、螺旋、偏心轮）和动力源（如气缸、液压缸）等组成部分.图中快卸垫圈5、螺母7及定位销2上的螺栓构成了夹紧装置。

（3）安装连接元件

安装连接元件用于确定夹具在机床上的的位置，从而保证工件与机床之间的正确加工位置。

（4）导向元件和对刀元件

用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件，称为导向元件，如图中的钻套3就是引导钻头用的导向元件。

用于确定刀具在加工前的正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。

这类元件共同用于确定夹具与刀具之间所应具有的相互位置，从而保证工件与刀具之间的正确加工位置。

（5）夹具体

夹具体是夹具的基础件，用来连接夹具上各个元件或装置使之成为一个整体，夹具体也用来与机床有关部位相连接。如图中夹具体6.

（6）其他元件或装置

根据加工需要，有些夹具上还可以有分度装置、靠模装置、上下料装置、顶出器和平衡块等其他元件或装置。

3、机床夹具的作用

机床夹具是机械加工过程中必不可少的部分.在机床加工过程中,其最主要的作用是用于装夹工作,使工件在机床上有一个正确的定位.在定位的基础上,机床夹具能起到以下作用;

（1）有利于保证工件的加工精度

使用夹具能有效保证工件加工质量，提高机床的加工精度等级。如在摇臂钻床上使用钻夹具加工平行孔系时，其位置精度可达0.10-0.20mm，而按普通的划线找正法加工时其位置精度仅能控制在0.40-1.00mm。同时由于受操作者的影响，同批生产零件的质量也不稳定。

（2）可扩大机床的工艺范围

如在数控车床的床鞍上或摇臂钻床的工作台上装上镗模，可以进行箱体或支架类零件的镗孔加工，用以代替镗床加工；在刨床上加装夹具后可代替拉床进行拉削加工等。

（3）可提高生产效率

使用夹具后，不仅可省去划线找正刀等辅助时间，而且有时还可采用高效率的多件、多位、机动夹紧装置，缩短辅助时间，从而大大提高劳动生产效率。

（4）可减轻劳动强度

如采用气动、电动夹紧。

4.机床夹具的分类

机床夹具的种类很多，按使用机床的类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹具等；

按驱动夹具工作的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具和自夹紧夹具等；

按其专门化程度，机床夹具一般分为以下5种类型。

（1）通用夹具

通用夹具的结构、尺寸已规格化，且具有一定的通用性，它无需调整或稍加调整就可用于装夹不同的工件。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等，一般以作为通用机床的附件，由专业厂生产。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是定位与夹紧费时，生产率较低，故主要适用于单件、小批量的生产。

（2）专用夹具

专用夹具是针对某一工件的某一工序而专门设计和制造的.

因为不需要考虑通用性，所以夹具可设计得结构紧凑、操作方便。

由于这类夹具设计与制造周期较长，产品变更后无法利用，因此适用于大批量生产。采用专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。

（3）可调夹具

可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来

的。它是在加工完某种工件后，经过调整或更换个别定位元件和夹紧元件，既可加工另外一种工件的夹具。它按成组原理设计，用于加工现状相似和尺寸相近的一组工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。

（4）组合夹具

组合夹具是按一定的工艺要求，由一套通用标准元、部件组合而成的夹具。这类夹具使用结束后可拆卸或重新组装。组合夹具能有效缩短生产周期，减少专用夹具的品种和数量，适用于中、小批量生产和新产品的调制。

（5）随行夹具

随行夹具是在自动加工线中针对某一工件所采用的一种夹具。此类夹具除了担负一般夹具的装夹任务外，还担负着自动加工线输送工件的任务。

5、数控加工夹具的特点

机床夹具，首先应满足机械加工时对工件的装夹要求。同时，数控加工的夹具还有它本身的特点。这些特点是：

（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作。

（2）传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备，可以由机床解决对刀问题。数控机床上由程序控制的准确的定位