組合夾具和數(shù)控機(jī)床夾具

機(jī) 制 教 研 室第 十 六 章 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì)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(jì) 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 1.了 解 組 合 夾 具 和 數(shù) 控 機(jī) 床 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 。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(diǎn) 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(diǎn) 。 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 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(diǎn)與 專 用 夾 具 相 比 具 有 如 下 特 點(diǎn) ：（ 1） 萬 能 性 好 ， 適 用 范 圍 廣 。 （ 2） 組 合 夾 具 把 專 用 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 制 造 、 使 用 、報(bào) 廢 的 單 項(xiàng) 過 程 變 為 組 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(jì) 制 造 周期 ， 節(jié) 省 工 時(shí) 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(diǎn)（ 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(jí) 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） 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 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(dòng) 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 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(yùn) 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(dú) 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 123456 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617181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 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(gè) 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 K D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 夾 中 能 加 工 工件 上 4、 5個(gè) 方 向 的 表 面 ， 可 實(shí) 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(diǎn) 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(tái) 上 ，板 上 加 工 出 準(zhǔn) 確 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(shí) ， 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(tái)的 轉(zhuǎn) 臺(tái) 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 的 底板 。 當(dāng) 加 工 對 象 變 換 時(shí) ，只 需 轉(zhuǎn) 臺(tái) 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(diǎn) 3定 位 支 承 釘 4數(shù) 控 機(jī) 床 工作 臺(tái)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(gè) 孔 。 數(shù) 控 機(jī)床 工 作 臺(tái) 4上 設(shè) 置 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) l， 刀 具 或 者 工 作 臺(tái) 的 運(yùn)動(dòng) 以 原 點(diǎn) 1為 起 點(diǎn) ， 夾 具 上 也 設(shè) 有 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 2。 夾 具在 機(jī) 床 上 安 裝 之 后 ， 夾 具 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 2相 對 工 作 臺(tái) 坐 標(biāo)原 點(diǎn) 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(gè) 定 位 支 承 釘 3來 完 成 的 。 工 件的 夾 緊 是 通 過 2個(gè) 液 壓 缸 8推 動(dòng) 活 塞 9， 帶 動(dòng) 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(diǎn) 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(gè) 加 工孔 相 對 數(shù) 控機(jī) 床 工 作 臺(tái)的 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 1的 坐 標(biāo) 尺 寸分 別 為 數(shù)控機(jī)床夾具 A孔 ： xA=x0+a+czA=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(tái) 設(shè) 置 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) ， 然 后 計(jì) 算 出加 工 位 置 坐 標(biāo) 的 編 程 方 法 ， 叫 固 定 零 點(diǎn) 編 程 法 。 編程 人 員 也 可 根 據(jù) 實(shí) 際 情 況 ， 選 定 其 他 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 。 數(shù)控機(jī)床夾具 二 、 數(shù) 控 機(jī) 床 夾 具 因 為 刀 具 相 對 工 件 的 運(yùn) 動(dòng) 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(shí)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(dòng) 、 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(shí) 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 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(diǎn) 。