1、第三章数控机床夹具应用 主编第一节数控加工常用夹具一、数控加工对夹具的要求 作为机床夹具，首先要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)数控加工的夹具应具有柔性。2)数控加工的夹具仅需要定位和夹紧功能。3)能高效率工作。4)夹具刚性大。5)要避免干涉。6)定位、夹紧可靠。二、数控机床夹具简介 数控加工中常使用通用夹具、组合夹具、可调夹具、拼装夹具和数控夹具(夹具本身的调整可以由程序控制)，以节省夹具费用和准备夹具的时间。当然，必要时也可用专用夹具。组合夹具是由一套预先制造好的标准的夹具元件和合件组装而成的，其特点是夹具的柔性大、准备时间短，但夹具体
2、积大且刚度较差。可调夹具是通过调整或更换个别零部件，能适用多种相似形状工件加工的夹具，也就是说可调夹具具有小范围的柔性。三、拼装夹具结构3z1.tif 在数控加工中心上加工减速箱箱体(见图4-32)的拼装夹具如图3-1所示。该工序加工箱体上的平面和孔，工序内容参见表4-13减速箱箱体数控加工工序卡片。该拼装夹具工作原理与结构如下：三、拼装夹具结构3z2.tif(1)普通矩形基础平台如图3-2a所示，台面上只具有一个方向的T形槽，使平台具有较好的刚性。三、拼装夹具结构图3-3可调定位支承2.定位部分的元件和合件 1)平面安装的可调支承钉，如图3-3a所示。T形槽安装用的可调支承钉，如图3-3b所
3、示。用于侧面定位的可调支承钉，如图3-3c所示。三、拼装夹具结构3z4.tif2)定位支承板，如图3-4所示，也可作为定位板或过渡板。三、拼装夹具结构3z5.tif 3)可调V形块，如图3-5所示。该合件以一面两孔在基础平台上定位，并通过耳座紧固在平台上。两个V形块4、5的间距，可通过具有左、右螺纹的螺杆3调节，以满足不同直径的工件的定位。三、拼装夹具结构3z6.tif3.夹紧部分的元件和合件1)手动可调夹紧压板，如图3-6所示。可用合件上的T形螺栓，通过T形槽固定在基础平台上。三、拼装夹具结构3z7.tif2)液压组合压板，如图3-7所示。作为拼装夹具的元件和合件可以循环使用，这可以降低夹具
4、开发成本，缩短夹具开发时间，节省工时和材料。第二节组合夹具一、组合夹具的特点3z8.tif 使用完毕后，可将夹具拆开，擦洗并归档保存，以便于再组装时使用。图3-8所示为车削管状工件的组合夹具，组装时选用圆形基础板1为夹二、槽系组合夹具表3-1槽系组合夹具规格及其主要参数1.槽系组合夹具规格 我国目前组合夹具的标准采用的是槽系组合夹具(标准号为JB3930.11191985)。槽系组合夹具分为大、中、小三种规格，其主要参数如表3-1所示。二、槽系组合夹具3z9.tif(1)基础件包括方形基础板、长方形基础板和基础角铁等。基础件一般作为组合夹具的夹具体，通过它将其他各元件和合件联接在一起成为夹具。
5、图3-9所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z10.tif(2)支承件包括垫板、支承、角铁和菱形板等，它是组合夹具的骨架元件，可作为各元件间的联结件，也可作为定位元件使用，在组装小型夹具时也可作为基础件使用。图3-10所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z11.tif(3)定位件包括各种键、定位销、定位键、定位支承和V形件等，用于工件的定位和夹具元件之间的定位。图3-11所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z12.tif(4)导向件包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承等，用于确定刀具与工件的相对位置，起引导刀具的作用。图3-12所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z13.tif
6、(5)压紧件包括各种压板等，用于压紧工件，也可作为垫板和挡块用。图3-13所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z14.tif(6)紧固件包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈等，用于紧固组合夹具中各元件的联接及紧固工件。图3-14所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z15.tif(7)其他件是除上述六类元件外的各种用途的元件，如手柄、各种支钉、支承环和平衡块等。图3-15所示为其中的几种结构。二、槽系组合夹具3z16.tif(8)合件系指在组装过程中不拆散使用的独立部件。按其用途不同，可分为定位合件、导向合件、分度合件、支承合件、夹紧合件等。图3-16所示为其中的几种结构。三、孔系组合夹具图3
7、-17孔系组合夹具的组装元件分解图图3-17所示为孔系组合夹具的组装元件分解图。第三节专用夹具设计简介一、夹具设计的基本要求夹具设计时，主要应考虑以下要求：(1)夹具的精度夹具应满足零件加工的精度要求。(2)夹具的使用性能夹具应操作方便、省力、安全。(3)夹具的经济性能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。(4)夹具的结构工艺性具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造和维修。二、专用夹具设计步骤1.明确设计任务与收集设计资料 在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求
8、、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。3.进行必要的分析计算 工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。4.审查方案与改进设计 夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。5.绘制夹具装配总图 夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用11。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、各种装置的结构及其相互关系表达清楚。三、设计夹具实例3z18.tif如图3-18所示，本工序需在钢套上钻?5mm孔，三、
9、设计夹具实例图3-19工件的定位、导向、夹紧方案1.定位方案 工序基准为端面B及?20H7孔的轴线，按基准重合原则，选B面及?20H7孔为定位基准。三、设计夹具实例3z20.tif4.夹具体的设计 图3-20为采用铸造夹具体钢套钻孔钻模。安位心轴2及钻模板3均安装在夹具体1上，夹具体1上的B面作为安装基面。此方案结构紧凑，安装稳定，刚性好，但制造周期较长，成本略高。三、设计夹具实例图3-21型材夹具体钻模1盘2套3定位心轴4开口垫圈5夹紧螺母6固定钻套7螺钉8垫圈9锁紧螺母10防转销钉11调整垫圈 图3-21为采用型材夹具体的钻模。夹具体由盘1及套2组成，定位心轴3安装在盘1上，套2下部为安装基面B，上部兼作钻模板。此方案的夹具体为框架式结构。
