数控车床夹具分类

常见机床夹具陈仁祥博士Email:[e-mail]常见机床夹具机床夹具的分类机床夹具的组成机床夹具的发展常见机床夹具在机械加工过程中，为了保证工件的加工精度，使之相对于机床、刀具占有确定的位置，并能迅速、可靠地夹紧工件，以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具，简称夹具。机床夹具的分类与组成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（图a、b）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。(a)支承块(b)钻套2．工艺基准（图b）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（图a、b）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（图a）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（图b）概念：件测量时所采用的基准，称为测量基准(4)装配基准（图b）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。机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。定位——使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的各项技术要求。夹紧——工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中保持正确位置不变。安装——工件从定位到夹紧的整个过程。机床夹具的主要功能工件的安装方法找正安装法：按工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表，逐个地找正工件相对于刀具及机床的位置，然后将工件夹紧。专用夹具安装法：靠专用夹具保证工件相对于刀具及机床所需的位置，并使其夹紧。1—钻套；2—衬套；3—钻模板；4—开口垫圈；5—螺母；6—定位心轴；7—夹具体用夹具装夹工件的特点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夹具预先在机床上已调整好位置，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置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1．按夹具的通用特性分类通用夹具：指结构、尺寸已标准化、系列化，且具有一定通用性的机床附件专用夹具：针对某一种工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具机床夹具的分类成组专用（可调）夹具：采用成组加工工艺，将工件按形状、尺寸和工艺的共性分组，再为每组工件设计组内通用的专用夹具组合夹具：是一种模块化的夹具，由一套预先制造好的标准元件组装成的专用夹具随行夹具：自动线夹具，既担负装夹任务，又担负沿自动线输送工件的任务。2.按夹具使用的机床分类按使用机床分车床夹具铣床夹具钻床夹具磨床夹具3.按夹具的动力源分类按夹紧动力源分电液夹具手动夹具电磁夹具液压夹具电动夹具气动夹具按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。手动夹具应有扩力机构与自锁性能，以减轻劳动强度与确保安全生产常用的机动夹具有：气动、液压、气液增压、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧夹具等机床夹具的组成定位元件：用于确定工件在夹具中的位置；夹紧装置：将工件压紧夹牢，并保证工件在加工过程中位置不变；联接元件：用于确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相对位置；对刀或导向元件：用于保证工件加工表面与刀具之间的位置；其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其它联接元件；夹具体：是夹具的基座和骨架，用来配置、安装各夹具元件及装置。机床夹具在机械加工中的作用保证加工精度，并使之稳定缩短辅助时间，提高生产效率，降低成本扩大机床的工艺范围减轻劳动强度，降低技术要求便于变更工位、引导刀具或进行仿形加工。机床夹具的现状及发展方向对机床夹具提出了如下新的要求：能迅速而方便地装备新产品，以缩短生产准备周期，降低生产成本能装夹一组具有相似性特征的工件适用于精密加工的高精度机床夹具适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率提高机床夹具的标准化程度现代机床夹具的发展方向精密化：如精密分度、高精度自定心高效化：缩短加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度柔性化：通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素标准化：按夹具零件及部件的国家标准以及各类通用夹具、组合夹具标准制造，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。常见机床夹具一、数控加工夹具简介①、数控机床夹具必须适应特点；数控机床的高精度、高效率、多方向同时加工、数字程序控制及单件小批生产的。②、数控机床夹具的新要求：(1)推行标准化、系列化和通用化；(2)发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本；(3)提高精度；(4)提高夹具的高效自动化水平。二、通用夹具的种类1．数控车床夹具安装在车床主轴上的夹具：各种卡盘、顶尖、各种心轴或其它专用夹具。加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。数控车床夹具分类：A、三爪自定心卡盘优点：可自动定心，装夹方便，应用较广，缺点：夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工件B、四爪单动卡盘特点：四个爪都可单独移动，安装工件时需找正，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的较重、较大的工件。C、花盘花盘装卡有回转加工面的不规则工件D、拨动顶尖E、心轴式三爪自定心卡盘的构造四爪单动卡盘1-卡盘体2-卡爪3-丝杆圆盘式角铁式花盘式适用于形状复杂的大型工件需要平衡配重通过过渡盘与主轴头端连接安装在滑板或床身上的夹具：用于某些形状不规则和尺寸较大的工件，刀具安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动车床夹具的设计特点工件均为回转体，夹具随机床主轴一起旋转，因此要求夹具结构紧凑、轮廓尺寸尽可能小、重量尽可能靠近回转轴线，以减少惯性力和回转力矩转速高，必须考虑平衡、夹紧力大小、元件刚度和强度、操作安全等问题，注意消除不平衡引起的振动现象与机床的联接视具体情况而定，通常有较准确的圆柱孔或圆锥孔夹具带动工件旋转，不允许工件相对主轴位移为使夹具使用安全，应尽可能避免带有尖角或凸出部分，必要时要加防护罩2．数控铣床夹具特点：装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小型工件3．加工中心夹具数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件数控回转工作台分类立式工作台、卧式工作台和立卧两用回转工作台回转工作台可以用来进行各种圆弧加工或与直线坐标进给联动进行曲面加工，及实现精确的自动分度铣床类夹具的特点用途：适用于铣床、平面磨床。特点：工件安装在夹具上随同机床工作台一起作送进运动铣削为断续切削，冲击、振动大，夹紧力要求较大夹具要有足够的刚度和强度，本体应牢固地固定在机床工作台上铣削加工效率高，工件安装应迅速，要有快速对刀元件铣床夹具的构造主要由夹具体、定位板、夹紧机构、对刀块、定向键等组成铣床夹具的设计铣床夹具的安装：主要依靠定向键和百分表校正来提高安装精度。定位键的结构尺寸已标准化，应按铣床工作台的T形槽尺寸选定，它和夹具底座以及工作台T形槽的配合为H7/h6、H8/h8。两定位键的距离应力求最大平口钳1-底座2-固定钳口3-活动钳口4-螺杆•铣床夹具的对刀装置：由对刀块、（平、圆）塞尺等组成加工中心机床夹具在加工中心上，夹具的任务不仅是夹紧工件，而且还要以各个方向的定位面为参考基准，确定工件编程的零点根据加工中心机床特点和加工需要，目前常用的夹具结构类型有专用夹具、组合夹具、可调整夹具和成组夹具④、其他的数控机床夹具A、拼装夹具、B、组合夹具、C、可调夹具和数控夹具。三、组合夹具1．组合夹具的概念：（图a、b）组合夹具由一套预先制造好的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。2．组合夹具的特点：优点：组合夹具的元件精度高、耐磨，并且实现了完全互换缺点：体积较大，刚度较差，一次投资多，成本高3．分类：组合夹具分为槽系和孔系两大类。盘类件钻径向孔工序图钻盘类零件径向孔的组合夹具1—基础件2—支承件3—定位件4—导向件5—夹紧件6—紧固件7—其它件8—合件槽系组合夹具(1)槽系组合夹具的规格槽系组合夹具分大、中、小型三种规格(2)组合夹具的元件①基础件（图a）②支承件（图b）③定位件④导向件（图a）⑤夹紧件（图b）⑥紧固件⑦夹紧件⑧合件⑨其他新元件和合件a）基础件b）支承件定位件a）导向件b）压紧件紧固件其它件合件3．孔系组合夹具图（1）元件定位方式：一面两圆柱销定位（2）特点：优点：允许使用的过定位；其定位精度高，刚性比槽系组合夹具好，组装可靠，体积小，元件的工艺性好，成本低，可用作数控机床夹具缺点：组装时元件的位置不能随意调节，常用偏心销钉或部分开槽元件进行弥补。BIUCO孔系组合夹具组装示意图三、拼装夹具1、概念：图拼装夹具：在成组工艺基础上，用标准化、系列化的夹具零部件拼装而成的夹具。固定零点编程：三个加工孔的坐标尺寸可用机床定位孔1作为零点进行计算编程浮动零点编程：选夹具上方便的某一定位孔作为零点进行计算编程2、特点：有组合夹具的优点，比组合夹具有更好的精度和刚性，更小的体积和更高的效率，因而较适合柔性加工的要求，常用作数控机床夹具。数控机床夹具1、2—定位孔3—定位销孔4—数控机床工作台5—液压基础平台6—工件7—通油孔8—液压缸9—活塞10—定位键11、13—压板12—拉杆1．基础元件和合件2．定位元件和合件4．回转过渡花盘3．夹紧元件和合件组成拼装夹具的元件和合件图a、b图a、b图a、b、c图a、b普通矩形平台1—T形槽2—定位销孔3—紧固螺纹孔4—连接孔5—高强度耐磨衬套6—防尘罩7—可卸法兰盘8—耳座1．基础元件和合件数控机床夹具1、2—定位孔3—定位销孔4—数控机床工作台5—液压基础平台6—工件7—通油孔8—液压缸9—活塞10—定位键11、13—压板12—拉杆平面安装T形槽安装侧面可调支承可调定位支承2．定位元件和合件定位支承板可调V形块合件1—圆柱销2—菱形销3—左、右螺纹螺杆4、5—左、右活动V形块6—工件(a)铰链式(b)钩头式(c)杠杆式手动可调夹紧压板3．夹紧元件和合件(a)杠杆式液压组合压板(b)滑柱式液压组合压板液压组合压板(a)带径向T形槽花盘(b)带内外定位止口花盘4．回转过渡花盘(c)带同心T形槽花盘(d)可拼装弯板花盘谢谢！