組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具

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1、機(jī)制教研室,第十六章 專用夾具設(shè)計,機(jī)械制造技術(shù),第五節(jié) 組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具,第十六章 專用夾具設(shè)計,一,組合夾具,二,數(shù)控機(jī)床夾具,第五節(jié) 組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)要求：,1.了解組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點。 2.了解組合夾具的主要類型,本節(jié)教學(xué)要求,第五節(jié) 組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具,本節(jié) 教學(xué)重點,本節(jié)教學(xué)重點：,第五節(jié) 組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具,組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)特點。,組合夾具,一、組合夾具,第五節(jié) 組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具,組合夾具是機(jī)床夾具中一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的的柔性化夾具。它由一套預(yù)先制造好的各種不同幾何形狀、不同尺寸規(guī)格、有完

2、全互換性和高耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)元件及合件組成。,1.組合夾具的特點,與專用夾具相比具有如下特點： （1）萬能性好，適用范圍廣。 （2）組合夾具把專用夾具的設(shè)計制造、使用、報廢的單項過程變?yōu)榻M裝、拆卸、清洗、入庫、再組裝的循環(huán)過程，可大幅度縮短設(shè)計制造周期，節(jié)省工時和材料，降低生產(chǎn)成本。 （3）可以減少夾具庫房面積，有利管理 。,組合夾具,1.組合夾具的特點,（4）組合夾具元件具有很好的互換性和較高的精度和耐磨性，元件尺寸精度一般為IT6IT7，元件工作表面和定位表面的平行度、垂直度按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級制造。 （5）體積大，剛性差，一次投資多，成本高。,2.組合夾具的主要類型,（1）槽系組合夾具 （2

3、）孔系組合夾具,主要類型,組合夾具,（1）槽系組合夾具,槽系組合夾具的組裝基面為T形槽，夾具元件由鍵、螺栓等定位，緊固在T形槽內(nèi)。根據(jù)T形槽的槽距、槽寬、螺栓直徑有大、中、小型三種系列，以適應(yīng)不同尺寸的工件。 槽系組合夾具的元件：按其功用可分為八類：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、夾緊件、緊固件、其它件、合件。,組合夾具,（1）槽系組合夾具,1.基礎(chǔ)件,組合夾具,包括各種規(guī)格的方形、矩形、圓形基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)角鐵等。它們常作為組合夾具的夾具體。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,2.支承件,它是組合夾具的骨架元件，數(shù)量最多，應(yīng)用最廣。它將上面的元件與基礎(chǔ)件連成一體。它既可作為定位元件、導(dǎo)向元件，又可作

4、為小型工件的夾具體，還可作為大型工件的定位件。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,3.定位件,它用來對工件進(jìn)行正確定位，以及元件與元件之間的定位。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,4.導(dǎo)向件,它包括固定鉆套、快換鉆套、鉆模板等。主要用來確定刀具與工件的相對位置，并起引導(dǎo)刀具的作用。有的導(dǎo)向件還能做定位用，或作組合夾具系統(tǒng)中移動件的導(dǎo)向。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,5.夾緊件,它主要用于將工件夾緊在夾具上。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,6.緊固件,它主要用于緊固組合夾具中各種元件和緊固工件。這些元件在一定程度上影響夾具的剛性，螺紋常用細(xì)牙螺紋。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,7.其它件,除了上述

5、六種元件之外的各種輔助元件統(tǒng)稱為其它件。多用于搬運和組裝過程。,（1）槽系組合夾具,組合夾具,8.合件,由若干元件裝配在一起而成。合件在組合夾具組裝過程中一般不拆散使用，是一種獨立部件。使用合件可以擴(kuò)大組合夾具的使用范圍，簡化組合夾具的結(jié)構(gòu)，減少夾具體積。按其用途，合件可分為定位合件、導(dǎo)向合件、分度合件以及必需的專用工具等。,組合夾具,槽系組合夾具組裝與分解圖,1一導(dǎo)向件 2一支承件 3一定位件 4一緊固件 5一夾緊件 6一基礎(chǔ)件 7一其它件 8一合件,槽系車床組合夾具,組合夾具,1加筋角鐵（2）2槽用螺栓（6）3平鍵（10）4方形支承 5定位支承 6方形支承 7平墊圈 8六角螺母（8）9 槽

6、用螺栓 10鉆套螺釘 11快換鉆套 12鉆模板 13圓形定位銷 14工件 15方形支承 16角鐵 17壓緊螺釘 18基礎(chǔ)板,組合夾具,槽系組合夾具,組合夾具,槽系組合夾具,組合夾具,槽系組合夾具,組合夾具,槽系組合夾具,（2）孔系組合夾具,孔系組合夾具的組裝基面為圓形孔和螺孔，夾具元件的聯(lián)接通常用兩個圓柱銷定位，螺釘緊固，根據(jù)孔徑、孔距、螺釘直徑分為不同系列，以適應(yīng)加工工件。 圖示為KD型孔系組合夾具。,組合夾具,KD型孔系組合夾具,組合夾具,孔系組合夾具,組合夾具,組合夾具,孔系組合夾具,組合夾具,孔系組合夾具,組合夾具,孔系組合夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,由于數(shù)控機(jī)床在工件一次裝

7、夾中能加工工件上4、5個方向的表面，可實現(xiàn)工序高度集中，并常采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的裝夾方式，加工對象又要經(jīng)常變換，專用夾具無法適應(yīng)這種要求。數(shù)控機(jī)床夾具因此得到了發(fā)展。,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床按編制的程序完成工件的加工。加工中機(jī)床、刀具、夾具和工件之間應(yīng)有嚴(yán)格的相對坐標(biāo)位置。所以數(shù)控機(jī)床夾具在機(jī)床上應(yīng)相對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)原點具有嚴(yán)格的坐標(biāo)位置以保證所裝夾的工件處于所規(guī)定的坐標(biāo)位置上。為此數(shù)控機(jī)床夾具常采用網(wǎng)格狀的固定基礎(chǔ)板，如圖所示。,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,a） b） 數(shù)控機(jī)床夾具構(gòu)成簡圖,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具長期固定在數(shù)控機(jī)床工作臺上，板上加工出準(zhǔn)確

8、孔心距位置的一組定位孔和一組緊固螺孔（也有定位孔與螺孔同軸布置形式），它們成網(wǎng)格分布。網(wǎng)格狀基礎(chǔ)板預(yù)先調(diào)整好相對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)位置，利用基礎(chǔ)板上的定位孔可裝各種夾具。,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,a） 數(shù)控機(jī)床夾具構(gòu)成簡圖,當(dāng)加工對象變換時，只需更換相應(yīng)的角鐵式夾具便可迅速轉(zhuǎn)換為新零件的加工，不致使機(jī)床長期等工。,圖a為角鐵支架式夾具。角鐵支架上也有相應(yīng)的網(wǎng)格狀分布的定位孔和緊固螺孔以便安裝有關(guān)可換定位元件和其他各類元件和組件以適應(yīng)相似零件的加工。,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,圖b是立方固定基礎(chǔ)板。它安裝在數(shù)控機(jī)床工作臺的轉(zhuǎn)臺上，其4面都有網(wǎng)格分布的定位孔和緊固螺孔，上面可安裝各類夾具

9、的底板。當(dāng)加工對象變換時，只需轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)位，便可迅速轉(zhuǎn)換到加工新的零件用的夾具，十分方便。,b） 數(shù)控機(jī)床夾具構(gòu)成簡圖,數(shù)控機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,1，2坐標(biāo)原點 3定位支承釘 4數(shù)控機(jī)床工作臺 5夾具體 6工件 7通油孔 8液壓缸 9活塞 10拉桿 11壓板,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,工件6在本工序鏜削A，B、C三個孔。數(shù)控機(jī)床工作臺4上設(shè)置坐標(biāo)原點l，刀具或者工作臺的運動以原點1為起點，夾具上也設(shè)有坐標(biāo)原點2。夾具在機(jī)床上安裝之后，夾具坐標(biāo)原點2相對工作臺坐標(biāo)原點1的坐標(biāo)為（x0，y0）。工件6在夾具上的定位是通過限位表面和3個定位支承釘3來完成的。工件的夾緊是通過2個液壓缸8推動活塞9

10、，帶動拉桿10和壓板11夾緊工件。,數(shù)控機(jī)床夾具,定位基準(zhǔn)平面與夾具坐標(biāo)原點2的坐標(biāo)位置為a、b，加工孔到定位基準(zhǔn)平面的坐標(biāo)尺寸分別為c、d、e、f。而3個加工孔相對數(shù)控機(jī)床工作臺的坐標(biāo)原點1的坐標(biāo)尺寸分別為,數(shù)控機(jī)床夾具,A孔： xA=x0+a+c zA=f,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,B孔： xB=x0+a+c-d；yB= y0+b+e C孔： xC=x0+a+c+d；yC= y0+b+e,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,這種以機(jī)床工作臺設(shè)置坐標(biāo)原點，然后計算出加工位置坐標(biāo)的編程方法，叫固定零點編程法。編程人員也可根據(jù)實際情況，選定其他坐標(biāo)原點。,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,因為刀

11、具相對工件的運動精度是由數(shù)控機(jī)床精度決定的，所以數(shù)控機(jī)床夾具上不需要設(shè)置對刀裝置。此外，數(shù)控加工過程中，可能是幾把刀具同時進(jìn)行的，所以夾具是敞開的，所需夾緊力也較大，常采用氣動、液壓等高效夾緊裝置。,數(shù)控機(jī)床夾具,二、數(shù)控機(jī)床夾具,從上面所述的夾具構(gòu)成原理可以看到，數(shù)控機(jī)床夾具實質(zhì)上是通用可調(diào)夾具和組合夾具的結(jié)合與發(fā)展。它的固定基礎(chǔ)板部分加可換部分的組合是通用可調(diào)夾具組成原理的應(yīng)用。而它的元件和組件高度標(biāo)準(zhǔn)化與組合化，又是組合夾具標(biāo)準(zhǔn)元件的演變與發(fā)展。國內(nèi)外許多數(shù)控機(jī)床夾具采用孔系列組合夾具的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，就是很好的例證。,思考題與習(xí)題,思考題與習(xí)題,第五節(jié) 組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具,試述組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具的特點。,The End,