数控车床加工工艺与编程操作资源第二十讲ppt课件.ppt

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1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材《数控加工技术》吴明友编第二十讲（90Min、2节课）2021/7/311第五章数控铣削工艺设计（二）第二节数控铣床常用的工装夹具（30Min）一、工件的夹紧（15Min）夹紧是工件装夹过程中的重要组成部分。工件定位后必须通过一定的机构产生夹紧力，把工件压紧在定位元件上，使其保持准确的定位位置，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而产生位置变化和振动，以保证加工精度和安全操作。这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。2021/7/3121．夹紧装置应具备的基本条件⑴夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。⑵夹紧力

2、的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。⑶操作简单方便、省力、安全。⑷结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和维修。2021/7/3132．夹紧力方向和作用点的选择⑴夹紧力应朝向主要定位基准。如图5-10a所示，工件被镗孔与A面有垂直度要求，因此加工时以A面为主要定位基面，夹紧力Fj的方向应朝向A面。如果夹紧力改朝B面，由于工件侧面A与底面B的夹角误差，夹紧时工件的定位位置被破坏，如图5-10b所示，影响孔与A面的垂直度要求。2021/7/314图5-10夹紧力方向示意2021/7/315⑵夹紧力的

3、作用点应落在定位元件的支承范围内，并靠近支承元件的几何中心。如果夹紧力作用在支承面之外，导致工件的倾斜和移动，破坏工件的定位。⑶夹紧力的方向应有利于减小夹紧力的大小。⑷夹紧力的方向和作用点应施加于工件刚性较好的方向和部位。⑸夹紧力作用点应尽量靠近工件加工表面。为提高工件加工部位的刚性，防止或减少振动，应将夹紧力的作用点尽量靠近加工表面。2021/7/3163．夹紧力大小的估算夹紧力的大小，对工件安装的可靠性、工件和夹具的变形、夹紧机构的复杂程度等有很大关系。加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力和工件自身重力等的作用。一般情况下加工中小工件时，切削力（矩）起

4、决定性作用。加工重、大型工件时，必须考虑工件重力的作用。工件高速运动条件下加工时，则不能忽略离心力或惯性力对夹紧作用的影响。此外，切削力本身是一个动态载荷，在加工过程中也是变化的。夹紧力的大小还与工艺系统刚度、夹紧机构的传动效率等因素有关。2021/7/317因此，夹紧力大小的计算是一个很复杂的问题，一般只能作粗略的估算。为简化起见，在确定夹紧力大小时，可只考虑切削力（矩）对夹紧的影响，并假设工艺系统是刚性的，切削过程是平稳的，根据加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态，按静力平衡原理求出夹紧力的大小，再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力，即FJ＝KF式中FJ——实际所

5、需夹紧力；F——在给定条件下，按静力平衡计算出的夹紧力；K——安全系数，考虑切削力的变化和工艺系统变形等因素，一般取是＝1.5～3。2021/7/318实际应用中并非所有情况下都需要计算夹紧力，手动夹紧机构一般根据经验或类比法确定夹紧力。若确实需要比较准确地计算夹紧力，可采用上述方法计算夹紧力的大小。二、数控铣床夹具（10Min）1．机虎钳形状比较规则的零件数控铣削时常用虎钳装夹，方便灵活，适应性广。当加工精度要求较高，需要较大的夹紧力时，可采用较高精度的机械式或液压式虎钳。虎钳在数控铣床工作台上的安装要根据加工精度要求控制钳口与x或y轴的平行度，零件夹紧时要注

6、意控制工件变形和一端钳口上翘。2021/7/319机虎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。2021/7/3110正弦机虎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2021/7/3111机虎钳可选附件2021/7/31122．铣床用卡盘当需要在数控铣床上加工回转体零件时，可以采用三爪卡盘装夹，对于非回转零件可采用四爪卡盘装夹。铣床用卡盘的使用方法与车床卡盘相似，使用时用T形槽螺栓将卡盘固定在机床工作台上即可。2021/7/3113三爪卡盘用于回转工件的自动装卡四爪单动卡盘用于非回转体或偏心件的装卡2021/7/31143．机械夹

7、紧机构铣床夹具中使用最普遍的是机械夹紧机构，这类机构大多数是利用机械摩擦的原理来夹紧工件的。斜楔夹紧是其中最基本的形式，螺旋、偏心等机构是斜楔夹紧机构的演变形式。⑴斜楔夹紧机构。采用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构，称为斜楔夹紧机构。2021/7/3115⑵螺旋夹紧机构。采用螺旋直接夹紧或采用螺旋与其他元件组合实现夹紧的机构，称为螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构具有结构简单、夹紧力大、自锁性好和制造方便等优点，很适用于手动夹紧，因而在机床夹具中得到广泛的应用。其缺点是夹紧动作较慢，因此在机动夹紧机构中应用较少。螺旋夹紧机构分为简单螺旋夹紧机构和螺旋压板夹紧机构。实

8、际生产中使用较多的是螺旋