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1、工件在数控机床上的定位与装夹 导入新课观察下列图形，说出它们是如何装夹工件的？虎钳：常用于装夹定位表虎钳：常用于装夹定位表面是平面的工件，属于铣面是平面的工件，属于铣床类机床夹具。床类机床夹具。立式中空卡盘立式中空卡盘筒夹卡盘筒夹卡盘扇形面三爪扇形面三爪三爪中实气动卡盘三爪中实气动卡盘中空卡盘：顾名思义，就是卡盘的中间为通孔，相搭配的油压缸也是中空的，那么中空卡盘：顾名思义，就是卡盘的中间为通孔，相搭配的油压缸也是中空的，那么棒料棒料可以从卡盘前端一直穿可以从卡盘前端一直穿到机床尾部，也可用到机床尾部，也可用送料机送料机从机床后部，也就是油压缸这端送料，直到卡盘。从机床后部，也就是油压缸这端送
2、料，直到卡盘。那么中实的卡盘就不行，因为那么中实的卡盘就不行，因为拉拉缸缸都为实心的，这样的卡盘大多加工盘类的工件都为实心的，这样的卡盘大多加工盘类的工件 定位定位定位定位 夹紧夹紧夹紧夹紧 使工件相对于机床及刀具处于正确的使工件相对于机床及刀具处于正确的使工件相对于机床及刀具处于正确的使工件相对于机床及刀具处于正确的位置位置位置位置 工件定位后，将工件紧固，使工件在工件定位后，将工件紧固，使工件在工件定位后，将工件紧固，使工件在工件定位后，将工件紧固，使工件在加工过程中不发生位置变化加工过程中不发生位置变化加工过程中不发生位置变化加工过程中不发生位置变化 找正安装找正安装找正安装找正安装 专
3、用夹具安装专用夹具安装专用夹具安装专用夹具安装 工件安装工件安装工件安装工件安装的内容的内容的内容的内容 安装的安装的安装的安装的方法方法方法方法 讲授新课讲授新课一、工件的定位与一、工件的定位与安装安装二、夹具的组成与作用二、夹具的组成与作用组成组成组成组成作用作用作用作用作用：保证加工精度，提高生产率，扩大作用：保证加工精度，提高生产率，扩大作用：保证加工精度，提高生产率，扩大作用：保证加工精度，提高生产率，扩大机床工艺范围，减轻工人劳动强度。机床工艺范围，减轻工人劳动强度。机床工艺范围，减轻工人劳动强度。机床工艺范围，减轻工人劳动强度。定位元件、夹紧装置、连接元件、对刀或定位元件、夹紧装
4、置、连接元件、对刀或定位元件、夹紧装置、连接元件、对刀或定位元件、夹紧装置、连接元件、对刀或导向元件、其他装置、夹具体。导向元件、其他装置、夹具体。导向元件、其他装置、夹具体。导向元件、其他装置、夹具体。1）定位元件）定位元件，如图的定位销，如图的定位销2；2）夹紧装置）夹紧装置，如图的螺母，如图的螺母4、开口垫圈、开口垫圈3；3）夹具体）夹具体6；三、机三、机 床床 夹夹 具具 的的 分分 类类机机 床床 夹夹 具具通用夹具通用夹具 专用夹具专用夹具成组夹具成组夹具组合夹具组合夹具车车 床床 夹夹 具具钻钻 床床 夹夹 具具铣铣 床床 夹夹 具具镗镗 床床 夹夹 具具磨磨 床床 夹夹 具具齿
5、轮齿轮 加工加工 机床机床 夹具夹具其它其它 机床机床 夹具夹具(a)槽系组合夹具槽系组合夹具1基础件基础件 2支承件支承件 3定位件定位件 4导向件导向件 5夹紧件夹紧件 6紧固件紧固件 7其它件其它件 8合件合件(b)孔系组合夹具孔系组合夹具实实例例一一实实例例二二实实例例三三四、四、数控夹具应满足的基本要求数控夹具应满足的基本要求(1)高适应性 (2)高精度 (3)可以快速装夹工件 (4)具有良好的敞开性(5)本身的机动性要好(6)坐标关系明确、数据简单,便于坐标的转换计算(7)部分数控机床夹具应为刀具的对刀提供明确的对刀点(8)排屑通畅,清除切屑方便粗基准：在初始加工时，以毛坯表面定粗
6、基准：在初始加工时，以毛坯表面定 位的基准。位的基准。精基准：已加工过的表面作为基准。精基准：已加工过的表面作为基准。五、定位基准的选择五、定位基准的选择粗基准的选择原则粗基准的选择原则 应保证加工精度和工件安装方便可靠。应保证加工精度和工件安装方便可靠。应保证加工精度和工件安装方便可靠。应保证加工精度和工件安装方便可靠。选择非加工表面选择非加工表面选择非加工表面选择非加工表面可使工件上的加工表面与非加工表面之间的可使工件上的加工表面与非加工表面之间的可使工件上的加工表面与非加工表面之间的可使工件上的加工表面与非加工表面之间的相对位置误差最小相对位置误差最小相对位置误差最小相对位置误差最小选择
7、加工余量选择加工余量选择加工余量选择加工余量和公差最小的表面和公差最小的表面和公差最小的表面和公差最小的表面便于装夹原则便于装夹原则便于装夹原则便于装夹原则不重复使用原则不重复使用原则不重复使用原则不重复使用原则可以使作为粗基准的表面加工时余量均匀可以使作为粗基准的表面加工时余量均匀可以使作为粗基准的表面加工时余量均匀可以使作为粗基准的表面加工时余量均匀选择平整、光洁、面积大、无飞边毛刺和浇选择平整、光洁、面积大、无飞边毛刺和浇选择平整、光洁、面积大、无飞边毛刺和浇选择平整、光洁、面积大、无飞边毛刺和浇冒口的表面冒口的表面冒口的表面冒口的表面以便定位准确、夹紧可靠以便定位准确、夹紧可靠以便定位
8、准确、夹紧可靠以便定位准确、夹紧可靠作为粗基准的表面粗糙且不规则，多次使作为粗基准的表面粗糙且不规则，多次使作为粗基准的表面粗糙且不规则，多次使作为粗基准的表面粗糙且不规则，多次使用无法保证各加工表面的位置精度用无法保证各加工表面的位置精度用无法保证各加工表面的位置精度用无法保证各加工表面的位置精度a a）b b）c c）粗基准的选择粗基准的选择保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。图5-2 粗基准选择比较图5-3 床身粗基准选择比较工序1
9、工序1工序2工序2 粗基准的选择粗基准的选择重要表面原则重要表面原则 为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。工面为粗基准。精基准的选择原则精基准的选择原则 应保证加工精度和工件安装方便可靠。应保证加工精度和工件安装方便可靠。应保证加工精度和工件安装方便可靠。应保证加工精度和工件安装方便可靠。基准重合原则基准重合原则基准重合原则基准重合原则选用设计基准作为定位基准，避免因选用设计基准作为定位基准，避免因选用设计基准作为定位基准，避免因选用设计基准作为定位基准，避免因基准不重合带来的误差。基准不重合带来的误差。基准不重合带来的误差。基准不
10、重合带来的误差。基准统一原则基准统一原则基准统一原则基准统一原则自为基准原则自为基准原则自为基准原则自为基准原则互为基准原则互为基准原则互为基准原则互为基准原则采用同一组基准定位加工零件上尽可能多采用同一组基准定位加工零件上尽可能多采用同一组基准定位加工零件上尽可能多采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，可使夹具统一。的表面，可使夹具统一。的表面，可使夹具统一。的表面，可使夹具统一。选择加工表面本身作为定位基准，避免选择加工表面本身作为定位基准，避免选择加工表面本身作为定位基准，避免选择加工表面本身作为定位基准，避免夹具的制造误差和安装误差对工件的影夹具的制造误差和安装误差对工件的影夹具
11、的制造误差和安装误差对工件的影夹具的制造误差和安装误差对工件的影响。响。响。响。工件上两个相互位置要求很高的表面加工工件上两个相互位置要求很高的表面加工工件上两个相互位置要求很高的表面加工工件上两个相互位置要求很高的表面加工时，互相作时，互相作时，互相作时，互相作为基准，反复加工，可获得较为基准，反复加工，可获得较为基准，反复加工，可获得较为基准，反复加工，可获得较高精度。高精度。高精度。高精度。基准选择不可完全符合上述原则，应根据具基准选择不可完全符合上述原则，应根据具基准选择不可完全符合上述原则，应根据具基准选择不可完全符合上述原则，应根据具体情况具体分析，选择最有利的表面作基准。体情况具
12、体分析，选择最有利的表面作基准。体情况具体分析，选择最有利的表面作基准。体情况具体分析，选择最有利的表面作基准。在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面之间的位置精度；2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。精基准的选择精基准
13、的选择数控车床夹具的定义和分类数控车床夹具的定义和分类 定义定义定义定义分类分类分类分类在数控车床上用于装夹工件的装置在数控车床上用于装夹工件的装置 分为通用夹具和专用夹具两大类分为通用夹具和专用夹具两大类优先选用通用夹具优先选用通用夹具六、数控车床的装夹六、数控车床的装夹三三爪爪卡盘：用于回转工卡盘：用于回转工件的自动装卡件的自动装卡四爪单动卡盘四爪单动卡盘：用于非回：用于非回转体或偏心件的装卡转体或偏心件的装卡通用通用夹夹具的选用具的选用 数控车床的装夹找正数控车床的装夹找正 打表找正。打表找正。通过调整卡爪，使得工件坐标系通过调整卡爪，使得工件坐标系 的的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线
14、重合。轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合。单件的偏心工件。单件的偏心工件。使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件。使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件。三爪自动定心卡盘的精度不高。三爪自动定心卡盘的精度不高。课堂讨论课堂讨论七、数控铣床的装夹七、数控铣床的装夹 平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底面作为定位面，活动侧用于夹紧。面作为定位面，活动侧用于夹紧。通用通用夹夹具的选用具的选用 正弦平口钳，通过钳身上的孔及滑槽来正弦平口钳，通过钳身上的孔及滑槽来改变角度，可用于斜面零件的装夹改变角度，可用于斜面零件的装夹通用通用夹夹具的选用具的选用平口钳可选附件平口钳可选附件通
15、用通用夹夹具的选用具的选用通用通用夹夹具的选用具的选用三维组合夹具三维组合夹具 组合夹具是指按一定的工艺要求，由一套预先制造好的通用标准元件和部件组合而成的夹具。这种夹具使用完以后，可进行拆卸或重新组装夹具，具有缩短生产周期，减少专用夹具的品种和数量的优点。适用于新产品的试制及多品种、小批量的生产。夹具的组成与作用夹具的组成与作用作用作用作用作用作用：保证加工精度，提高生产率，扩大作用：保证加工精度，提高生产率，扩大作用：保证加工精度，提高生产率，扩大作用：保证加工精度，提高生产率，扩大机床工艺范围，减轻工人劳动强度。机床工艺范围，减轻工人劳动强度。机床工艺范围，减轻工人劳动强度。机床工艺范围
16、，减轻工人劳动强度。夹具夹具的组成的组成 定位装置定位装置 夹紧装置夹紧装置 夹具体夹具体其它装置其它装置或元件或元件作用是使工件在夹具中占据正确的位置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过程中受到外力作用时不离开已经占据的正确位置正确位置将夹具上的所有组成部分，联接成为一个将夹具上的所有组成部分，联接成为一个整体的基础件整体的基础件包含对刀元件、导向元件、分度装置、连包含对刀元件、导向元件、分度装置、连接元件等接元件等以平面以平面以平面以平面定位定位定位定位以圆柱孔定位以圆柱孔定位以圆柱
17、孔定位以圆柱孔定位以外圆柱以外圆柱以外圆柱以外圆柱面定位面定位面定位面定位支承钉支承钉支承钉支承钉支承板支承板支承板支承板浮动支承浮动支承浮动支承浮动支承圆柱销圆柱销圆柱销圆柱销各种心轴各种心轴各种心轴各种心轴V V型块型块型块型块定位套定位套定位套定位套辅助支承辅助支承辅助支承辅助支承 定位基准定位基准 用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精基准。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应作为定位基准称为精基准。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。使用精基准。选择定位基准要遵循基准重合原
18、则，即力求设计基准、工艺基准和编选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求设计基准、工艺基准和编程基准统一程基准统一。零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性，另一方面要满足加工中心工序集中的特点，即一次互位置的正确性，另一方面要满足加工中心工序集中的特点，即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。安装尽可能完成零件上较多表面的加工。定位基准最好是零件上己有的面和孔，若没有合适的面或孔，也可以定位基准最好是零件上己有的面和孔，若没有合适的面或孔，也可以专门设置工艺孔或工艺凸台等作为定位基准。专门设置工艺孔
19、或工艺凸台等作为定位基准。数控铣床的装夹数控铣床的装夹装夹装夹 夹紧机构或其它元件不得影响进给，加工部位要敞开。夹紧机构或其它元件不得影响进给，加工部位要敞开。必须保证最小的夹紧变形。必须保证最小的夹紧变形。装卸方便，辅助时间尽量短。装卸方便，辅助时间尽量短。对小型零件或工序时间不长的零件，可以在工作台上同时对小型零件或工序时间不长的零件，可以在工作台上同时装夹几件进行加工，以提高加工效率。装夹几件进行加工，以提高加工效率。夹具结构应力求简单。夹具结构应力求简单。夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连夹具应便于与机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接。接。数控铣床的装夹数控铣床的
20、装夹数控铣床的找正数控铣床的找正 工件在空间有了确定位置之后，为了保证零件的工件在空间有了确定位置之后，为了保证零件的几何形状和相互位置正确，还必须使工件相对于数控几何形状和相互位置正确，还必须使工件相对于数控铣床和铣刀有一个正确的位置，因此就需要进行找正。铣床和铣刀有一个正确的位置，因此就需要进行找正。数控铣床进行工件的找正装夹时，必须将工件的基准数控铣床进行工件的找正装夹时，必须将工件的基准表面，即工件坐标系的表面，即工件坐标系的X轴或轴或Y轴，找正到与数控铣床轴，找正到与数控铣床的的X轴或轴或Y轴重合。轴重合。找正装夹找正装夹找正装夹找正装夹 数控铣床的装夹数控铣床的装夹1.工件的定位与
21、夹紧工件的定位与夹紧有什么区别？有什么区别？2.确定工件在夹具中确定工件在夹具中应限制自由度数目应限制自由度数目的依据是什么？的依据是什么？3.什么是欠定位？为什么是欠定位？为什么不能采用欠定什么不能采用欠定位？试举例说明。位？试举例说明。4.4.试分析右图中的定试分析右图中的定位元件分别限制了位元件分别限制了哪些自由度？有哪哪些自由度？有哪些夹紧元件？些夹紧元件？课堂讨论课堂讨论 课堂小节 ONE ONE 数控车床的装夹数控车床的装夹(重点重点)TWO TWO 夹具的组成和作用夹具的组成和作用（了解）（了解）THREE THREE 数控铣床的装夹（重点）数控铣床的装夹（重点）此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢