第2章2节： 工件在数控机床上的装夹

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1、 第第2 2章章 数控加工工数控加工工第第2 2节节 数控机床装夹方式数控机床装夹方式章节内容内容知识点知识点学习要求学习要求建议建议学时学时数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念 掌握掌握2 数控车床通用夹具数控铣床的装夹数控铣床的装夹 数控铣床装夹的基本概念2 数控铣床通用夹具学习内容与知识点：学习内容与知识点： 一、数控车床的装夹一、数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念数控车床装夹的基本概念 数控车床夹具的定义和分类数控车床夹具的定义和分类 用于装夹工件的装置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 数

2、控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念数控车床装夹的基本概念 基准基准数控车床的装夹数控车床的装夹设计基准设计基准零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。 定位基准定位基准切削过程中，用于确定工件在机床或夹具的正确切削过程中，用于确定工件在机床或夹具的正确位置的基准。位置的基准。 测量基准测量基准被加工工件各项精度测量和检测的基准。被加工工件各项精度测量和检测的基准。 数控车床装夹的基本概念数控车床装夹的基本概念 基准基准 测量基准的例子测量基准的例子 径向跳动的测量方法径向跳动的测量方法 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床装夹的基本

3、概念数控车床装夹的基本概念 基准基准 粗基准的选择粗基准的选择 精基准的选择精基准的选择 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床装夹的基本概念数控车床装夹的基本概念 装夹装夹 一端夹紧一端夹紧 一夹一顶一夹一顶 两顶尖两顶尖 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具三爪卡盘三爪卡盘可以自动定心可以自动定心夹持范围大夹持范围大定心精度不高，不适合于零件同轴定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹度要求高时的二次装夹常见的有机械式和液压式两种常见的有机械式和液压式两种 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具软爪软爪定心精度较高定心精度较高 被

4、加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直 径略小，其目的是增加软爪与工件的接触面积。径略小，其目的是增加软爪与工件的接触面积。 三点接触和六点接触都应避免三点接触和六点接触都应避免 常见的有机械式和液压式两种常见的有机械式和液压式两种 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具卡盘加顶尖卡盘加顶尖 车削质量较大的工件车削质量较大的工件 必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位 能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确能够承受较大的轴向切削力，安

5、装刚性好，轴向定位准确数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具芯轴和弹簧芯轴芯轴和弹簧芯轴 用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹，可以保证工件内外表面的用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹，可以保证工件内外表面的同轴度，适用于批量生产。同轴度，适用于批量生产。 圆柱芯轴、小锥度芯轴的定心精度不高。圆柱芯轴、小锥度芯轴的定心精度不高。 弹簧芯轴（又称涨心芯轴），既能定心，又能夹紧，是一种定心夹紧装置。弹簧芯轴（又称涨心芯轴），既能定心，又能夹紧，是一种定心夹紧装置。 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具弹簧夹套弹簧夹套 用于精加工的

6、外圆表面定位。用于精加工的外圆表面定位。 定心精度高，装夹工件快捷方便。定心精度高，装夹工件快捷方便。 夹持工件的内孔是规定的标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。夹持工件的内孔是规定的标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。特别适用于尺寸精度较高、表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。特别适用于尺寸精度较高、表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具四爪卡盘四爪卡盘 适合加工精度要求不高、偏心距较小、零件长适合加工精度要求不高、偏心距较小、零件长度较短的工件。度较短的工件。 四个卡爪是各自独立移动的。四个卡爪是各自独立移动的。四爪卡盘

7、的找正烦琐费时四爪卡盘的找正烦琐费时 。卡爪有正爪和反爪两种形式。卡爪有正爪和反爪两种形式。 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具两顶尖拨盘两顶尖拨盘 用于精度要求较高的零件加工，顶尖作用是进行工用于精度要求较高的零件加工，顶尖作用是进行工件的定心，并承受工件的重量和切削力件的定心，并承受工件的重量和切削力 。 顶尖分前顶尖和后顶尖顶尖分前顶尖和后顶尖 。前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴 。尾座套筒尽量伸出短些尾座套筒尽量伸出短些 。中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。两顶尖中心孔的配

8、合应该松紧适当。两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具拨动顶尖拨动顶尖 内、外拨动顶尖内、外拨动顶尖，锥面带齿，能嵌入工件，拨动件，锥面带齿，能嵌入工件，拨动件旋转。旋转。 端面拨动顶尖用端面拨爪带动工件旋转，适合装夹端面拨动顶尖用端面拨爪带动工件旋转，适合装夹工件的直径在工件的直径在50mm150mm之间。之间。数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具 花盘花盘 被加工零件回转表面的轴线与基准被加工零件回转表面的轴线与基准面相垂直，且表面外形复杂的零件可以面相垂直，且表面外形复杂的零件可以装夹在花盘上加工。装夹在

9、花盘上加工。 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床通用夹具数控车床通用夹具 角铁角铁 被加工零件回转表面的轴线被加工零件回转表面的轴线与基准面相平行、且表面外形与基准面相平行、且表面外形复杂的零件可以装夹在角铁上复杂的零件可以装夹在角铁上加工。加工。 数控车床的装夹数控车床的装夹 数控车床的装夹找正数控车床的装夹找正 打表找正。通过调整卡爪，使得工件坐标系打表找正。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

10、不高三爪自动定心卡盘的精度不高 数控车床的装夹数控车床的装夹二、数控铣床的装夹二、数控铣床的装夹 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，其余工序都应使用精基准。应使用精基准。 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编程基准统一 。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零件的定位基准一

11、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，即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。次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。以专门设置工艺孔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 定位基准定位基准 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

12、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。时装夹几件进行加工，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。连接。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 机用虎钳装夹的最大优点是快捷，但夹持范围不大。机用虎钳装夹的最大优点是快捷，但夹持范围不大。 数控铣床

13、的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项使用机用虎钳安装工件时的注意事项: 1）在工作台上安装机用虎钳时，要保证其正确位置。在工作台上安装机用虎钳时，要保证其正确位置。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项使用机用虎钳安装工件时的注意事项: 2）夹持工件时的位置要适当，不应该装夹在机用虎钳夹持工件时的位置要适当，不应该装夹在机用虎钳的一端。的一端。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项使用机用虎钳安装工件时的注意事项: 3）安装工件时用考虑铣削时的稳定性。安装工件时用考虑铣削时的稳

14、定性。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用机用虎钳安装工件时的注意事项使用机用虎钳安装工件时的注意事项: 4）铣削长形工件时，可使用两个夹具把工件夹紧。铣削长形工件时，可使用两个夹具把工件夹紧。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 结构尺寸不大、且零件外表面为不需要进行加工结构尺寸不大、且零件外表面为不需要进行加工的圆形表面，可以利用三爪卡盘进行装夹。三爪卡盘的圆形表面，可以利用三爪卡盘进行装夹。三爪卡盘也是铣床的通用卡具。也是铣床的通用卡具。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 圆盘工作台用来铣削加工比较规则的内外圆弧面圆盘工作台用来铣削加工比较规则的内外

15、圆弧面零件的装夹。圆盘工作台的中心为一圆锥孔，作为工零件的装夹。圆盘工作台的中心为一圆锥孔，作为工件定位，以使工件加工圆弧与圆盘工作台同心。件定位，以使工件加工圆弧与圆盘工作台同心。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 结构尺寸不大、且零件外表面为不需要进行加工结构尺寸不大、且零件外表面为不需要进行加工的圆形表面，可以利用三爪卡盘进行装夹。三爪卡盘的圆形表面，可以利用三爪卡盘进行装夹。三爪卡盘也是铣床的通用卡具。也是铣床的通用卡具。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用压板螺母、螺栓直接在铣床工作台上安装工使用压板螺母、螺栓直接在铣床工作台上安装工件时，应该注意压板的压

16、紧点尽量靠近切削处，应该件时，应该注意压板的压紧点尽量靠近切削处，应该使得压板的压紧点和压板下面的支撑点相对应。使得压板的压紧点和压板下面的支撑点相对应。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 适合于单件或小批量生产。适合于单件或小批量生产。工件安装在角铁上时，工件与角铁侧面接工件安装在角铁上时，工件与角铁侧面接触的表面为定位基准面。拧紧弓形夹上的螺钉，工件即被夹紧。这类角铁触的表面为定位基准面。拧紧弓形夹上的螺钉，工件即被夹紧。这类角铁常常用来安装要求表面互相垂直的工件。常常用来安装要求表面互相垂直的工件。 圆柱形工件（如轴类零件）通常用圆柱形工件（如轴类零件）通常用V形铁装夹，利用

17、压板将工件夹紧。形铁装夹，利用压板将工件夹紧。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 在大批量生产中，为了提高生产效率，常常采用在大批量生产中，为了提高生产效率，常常采用专用夹具装夹工件。专用夹具装夹工件。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 组合夹具是由一套预制好的标准元件组装而成的。标准元组合夹具是由一套预制好的标准元件组装而成的。标准元件有不同的形状、尺寸和规格。应用时可以按照需要选用某些元件有不同的形状、尺寸和规格。应用时可以按照需要选用某些元件，组装成各种各样的形式。组装夹具的主要特点是元件可以长件，组装成各种各样的形式。组装夹具的主要特点是元件可以长期重复使用，结

18、构灵活多样。期重复使用，结构灵活多样。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 分度头是铣床的分度头是铣床的重要附件。各种齿轮、重要附件。各种齿轮、正多边形、花键以及正多边形、花键以及刀具开齿等分度，都刀具开齿等分度，都可以使用分度头分度。可以使用分度头分度。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用分度头和分使用分度头和分度头尾座顶尖安装轴度头尾座顶尖安装轴类工件时，应使得前类工件时，应使得前后顶尖的中心线重合。后顶尖的中心线重合。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹通用夹具通用夹具 使用分度头和分度头尾座顶尖安装长度较大的轴使用分度头和分度头尾座顶尖安装长度较大的轴类工件时，可以

19、加接延长板。类工件时，可以加接延长板。 数控铣床的装夹数控铣床的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。 数控铣床的装夹数控铣床的装夹数控铣床的找正数控铣床的找正 工件平面上线印找正工件平面上线印找正 数控铣床的装夹数控铣床的装夹数控铣床的找正数控铣床的找正 用直角尺找正用直角尺找正 数控铣床的装夹数控铣床的装夹数控铣床的找正数控铣床的找正 划线盘找正划线盘找正 数控铣床的装夹数控铣床的装夹数控铣床的找正数控铣床的找正 划针夹紧在刀轴上找正划针夹紧在刀轴上找正 数控铣床的装夹数控铣床的装夹数控铣床的找正数控铣床的找正 百分表找正百分表找正 数控铣床的装夹数控铣床的装夹