工件的装夹与获得加工精度的方法
工件在机床的装夹方法
工件在机床的装夹方法
工件在机床上的装夹方法多种多样，具体的选择要根据工件的形状、尺寸、材料以及加工要求来确定。
以下是常见的几种装夹方法：
1. 平面装夹：适用于平面工件，可以使用平口钳、平口夹具等将工件固定在机床的工作台上。
2. 点装夹：适用于小尺寸的工件，可以使用点钳将工件的几个点位固定在机床上。
3. 槽装夹：适用于长条形工件，可以使用槽钳将工件固定在机床的工作台上。
4. 夹具装夹：适用于复杂形状的工件，可以设计制造专用夹具将工件固定在机床上。
5. 中心装夹：适用于轴类工件，可以使用中心握杆将工件的中心部位固定在机床上。
6. 万能装夹器：适用于各种形状的工件，可以通过调整夹具的夹持位置和夹持角度来适应不同形状的工件。
以上只是常见的几种装夹方法，实际应用中还会根据具体情况采用其他形式的装
夹方式。
选择合适的装夹方法可以确保工件在加工过程中稳定、安全地固定在机床上，提高加工精度和效率。
工件的装夹和夹具
B
Omax
O Omin
D
+TD 0
A
d
0 -Td
轴最细，孔最大
3） 当定位孔与心轴(或定位销)任意边接触时（心轴垂直放置）时。
ΔH3
=2 (Rmax-r1min)+rmax-rmin；
= Dmax-d1min+Td/2=TD+Td1+Δmin+Td/2
轴最细，内孔最 大，外圆最大
正确位置
b
轴最细，孔最大 ，外圆最小
1）、在长方体工件上铣通槽
2）、在长方体工件上铣不通槽
Z O
X Y
应 该限制 五个 自由度： Y; Z; X; Y; Z;
不完全定位
应该 限制六个自由度 ： X ;Y;Z; X ;Y;Z;
完全定位
3）、在球面上铣平面
4）、在车床上车外圆
Z O
X Y
应该限制一个自由度： Z
不完全定位
应该 限制四个自由度： Y ; Z ;Y ; Z ;
b)
Y;Z
Y;Z
c)
顶尖限制:
X Y、Z 方向转动自由度
4）连杆加工
Z X
Z X
X Y b） Z
X
X Y
Z X
b1）
X Y
X Y
b2） 图2-23b 过定位示例分析
b3）
5）圆柱件钻孔
Z
X
X Y c） X
X
Z X
X
Y
Z
c’）
Y c1）
图2-23c 过定位示例分析
六、 定位误差
1. 定位误差的概念
工序尺寸方向与接触点和销子中心连线方向相同，则其定
机械加工质量控制
机械加工质量控制机械零件的加工质量包括两个方面：加工精度和表面质量。
（一）加工精度的概念加工精度就是指加工后的零件在形状、尺寸、表面相互边线等方面与理想零件的合乎程度。
它由尺寸精度、形状精度和边线精度共同组成。
尺寸精度：指加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度。
形状精度：指加工后零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状之间的符合程度。
边线精度：指加工后零件各表面之间的实际边线与理想零件各表面之间的边线的合乎程度。
（二）机械加工精度获得的方法1．尺寸精度的赢得方法1）试切法这是一种通过试切工件—测量—比较—调整刀具—再试切—……再调整，直至获得要求的尺寸的方法。
2）调整法就是按试切不好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整确认刀具相对工件定位基准的精确边线，并在维持此精确边线维持不变的条件下，对一批工件展开加工的方法。
3）定尺寸刀具法在加工过程中采用具有一定尺寸的刀具或组合刀具，以保证被加工零件尺寸精度的一种方法。
4）自动控制法通过由测量装置、切削装置和焊接机构以及控制系统共同组成的掌控加工系统，把加工过程中的尺寸测量、刀具调整和焊接加工等工作自动顺利完成，从而赢得所建议的尺寸精度的一种加工方法。
2．形状精度的获得方法机械加工中赢得一定形状表面的方法可以概括为以下三种。
1）轨迹法此法利用刀具的运动轨迹形成要求的表面几何形状。
刀尖的运动轨迹取决于刀具与工件的相对运动，即成形运动。
用这种方法赢得的形状精度依赖于机床的成形运动精度。
2）成形法此法利用成形刀具代替普通刀具来获得要求的几何形状的表面。
机床的某些成形运动被成形刀具的刀刃所取代，从而简化了机床结构，提高了生产效率。
用这种方法赢得的表面形状精度既依赖于刀刃的形状精度，又离不开机床成形运动的精度。
3）范成法零件表面的几何形状是在刀具与工件的啮合运动中，由刀刃的包络面形成的。
因而刀刃必须是被加工表面的共扼曲面，成形运动间必须保持确定的速比关系，加工齿轮常用此种方法。
工件的装夹的注意事项
工件的装夹的注意事项工件的装夹是加工过程中非常重要的一环，它直接影响着工件的加工质量和加工效率。
正确的装夹方法可以保证工件的稳定性和精度，避免加工过程中的误差和事故。
因此，在进行工件装夹时，需要注意以下几个方面。
一、选择合适的夹具夹具是进行工件装夹的重要工具，其选择应根据工件的形状、尺寸和加工要求来确定。
夹具的设计应考虑到工件的加工面和固定面，以确保夹具能够有效固定工件，并保持工件在加工过程中的稳定性。
夹具的刚性和精度也是选择夹具的重要考虑因素。
二、确定合适的装夹位置在进行工件装夹时，需要确定合适的装夹位置。
装夹位置应根据工件的几何形状和加工要求来确定，以保证工件在加工过程中不会因装夹位置不当而产生变形或加工误差。
装夹位置的确定应考虑工件的加工面、固定面和加工工艺的要求。
三、保证装夹的稳定性装夹的稳定性是工件加工的关键。
装夹时应保证工件与夹具之间的接触面充分，以增加摩擦力，防止工件在加工过程中的滑动和变形。
同时，需要加强夹具的刚性和稳定性，避免夹具在加工过程中的变形和松动，影响工件的精度和加工质量。
四、合理选择夹具的力量和方法夹具的力量和方法应根据工件的形状、尺寸和加工要求来确定。
夹具的力量应足够大，以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
夹具的方法应选择合适的夹持方式，以保证工件在加工过程中不会受到额外的变形和损伤。
五、避免过度装夹在进行工件装夹时，应避免过度装夹。
过度装夹可能导致工件的变形和损伤，影响工件的加工精度和质量。
因此，在装夹时应控制好夹具的力量，确保工件能够稳定固定，但又不会造成过度变形和损伤。
六、定期检查夹具的磨损和损坏情况夹具作为一个重要的工具，在使用过程中会出现磨损和损坏的情况。
定期检查夹具的磨损和损坏情况，及时更换和修理夹具，以保证夹具的工作性能和加工质量。
七、严格遵守安全操作规程在进行工件装夹时，必须严格遵守安全操作规程，确保工件装夹过程中的安全性。
操作人员应戴好安全帽和防护眼镜，避免发生意外伤害。
浅析车床工件的装夹与定位
浅析车床工件的装夹与定位摘要：车床用于加工回转体零件，零件表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而成形的，了解工件的夹紧与定位的概念，定位原理及方式对车削加工中减少定位误差具有一定意义。
关键词：工件装夹定位原则定位误差1、车床工件的装夹与定位1.1 工件的安装在机械加工过程中为确保加工精度，首先要将工件装在机床上，并占据一个正确的位置，这就是工件的定位。
工件定位后，为了使其在加工过程中始终保持这一位置，必须把它压紧夹牢，这称为工件的夹紧，从定位到夹紧的整个过程称为对工件的安装。
常用的车床工件安装方法有以下几种：用顶尖安装工件；用三爪卡盘装夹工件；用其它附件安装工件；心轴安装工件等。
安装工件的主要要求是位置准确、装夹牢固。
1.1.1 工件安装的基本原则在车床上安装工件的原则是要合理地选择定位基准和夹紧方案。
为了提高车削的加工效率，应注意以下几点：一是力求基准统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量；二是尽量减少装夹次数，提高加工表面之间的相互位置精度；三是当零件批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间；四是装夹零件要方便可靠，避免采用占机人工调整的装夹方式，以提高生产效率。
1.2.2 工件的安装方式工件的安装有一次安装法和多次安装法。
一次安装法是用专用夹具装夹实现的。
多次安装法是在工件的加工中，经常采用的方法。
[1]1.2 工件的夹紧车削中为保证工件定位时确定的正确位置，防止工件在切削力、离心力、惯性力或重力等作用下产生位移和振动，必须将工件夹紧。
1.2.1 对工件夹紧的基本要求夹紧要求有四点：一是工件在夹紧过程中，不能改变工件定位后所占据的正确位置；二是夹紧力的大小适当，即防止产生大的夹紧变形，也要使得加工振动现象尽可能小；三是操作方便、安全、省力；四是夹紧装置的自动化程度及复杂程度，应与工件的批量大小相适应。
1.2.2 夹具的选择一般机床夹具都有一个夹紧装置，为保证工件定位时所确定的正确加工位置。
机械制造工艺学：第一章绪论 第四节 工件加工时的定位和基准
4）每个约束点所限制的自由度，原则上不允许重复或互相 矛盾。
(二) 定位原理
3. 完全定位和不完全定位 完全定位指工件的六个自由度需全部被限制。不完全定位
指工件只需限制1-5个自由度。
A: Z、X、Y B: X、Z
C：Y
不需保证C
不需保证B、C
也不必限制Y A: Z、X、Y
插齿机简介
二、基准 设计工序基准时，应考虑如下三个方面的问题：
①应首先考虑用设计基准为工序基准；
②所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查；
③采用设计基准为工序基准有困难时，可另选工序基准，但必 须可靠的保证零件设计尺寸的技术要求。
（2）定位基准 在加工中为使工件在机床或夹具中占有正确位置所采用
的基准。定位基准又可以分为粗基准、精基准和附加基准。
3）不应损伤工件的定位基准面，特别是已加工表面； 4）定位元件应有较高的刚度；
5）定位元件应有较高的耐磨性
(二)定位原理
定位基本原理要点：
1）工件在夹具中的定位，可以转化成在空间直角坐标系中， 用约束点限制工件自由度的方式来分析。
2）工件在定位时应该采取的约束点数目，或者说，工件在 定位时应该被限制的运动自由度数目，完全由工件在该工序的 加工技术要求所确定。
附加基准2定位基准二基准2定位基准车端面车端面e和内孔ff车外圆车外圆aa和端面和端面bb二基准4装配基准装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准3测量基准在加工中或加工后用来测量工件的形状位置和尺寸误差所采用的基准
第四节 工件加工时的定位和基准
一、定位 (一)工件的装夹 1. 定位
确定工件在机床或夹具中占有正确加工位置的过程。 1）应使工件相对于机床或夹具处于一个正确的位置
机械加工中的工装夹具定位设计方法
机械加工中的工装夹具定位设计方法摘要：工装夹具定位设计对机械加工具有重要意义。
基于此，本文首先阐述了工装夹具的作用，分析了机械加工定位基准及其分类，并详细探讨了工装夹具的定位设计。
关键词：机械加工；工装夹具；定位设计机械工件在加工过程中，需精准的测量、精确的定位，才能被加工组装成合格、耐用的工件。
在加工中，应用科学的夹具设计可提高产品质量及生产效率。
工装夹具具有精准的定位功能，能限制工件的自由度，从而保证工件加工面与工装夹具原件的紧密接触，以此加工出更好的机械工件。
机械在加工时，仅依靠人力手工及简单的小工具辅助已不能满足工件的精度要求，而夹装工具能做到此点，其能大幅度提高机械加工精度。
一、工装夹具的作用1、提高制造效率，降低生产成本。
一方面能使工装夹具标准化，即采用通用化、标准化、模块化程度较高的工装夹具，以尽可能缩短加工的准备时间，提高操作效率。
另一方面，可采用液动、气动或气液联合夹紧等装置，提高工作效率。
多工位夹具和可调换夹具等的使用，能较大程度提高工作的效率。
为了提高工作效率，在进行数控铣床工装夹具设计时应注意以下问题。
首先，要尽可能通过一次装夹来实现加工成型，以缩短加工时间，提升工作效率，也有利于提升加工精度。
其次，可通过提高装夹速度来提高工作效率。
通过使用多位、多件夹具加快装夹速度，以缩短加工时间。
最后，通过合理选择刀具尺寸、形状及切削量，提升工作效率。
2、确保质量。
夹具能极大地提高工件的加工精确度，从而保证工件的质量达到更加高水平的标准。
使用夹具固定工件时，能确保工件与刀具、机床间的位置，也能避免因人为因素产生的影响，从而保证同批次工件的加工精度。
受局部热变形和应力的影响，零件会产生较大的变形。
在夹具设计过程中，通过计算提前预留余量，使应力、变形和变形方向得到可靠控制，从而保证零件质量。
二、机械加工定位基准定位基准控制对机械加工影响较大，会影响到各类零件加工进度与大小等，对生产加工技术工艺与夹具结构也会产生较大影响。
常见通用夹具使用方法装夹原则注意事项
常见通用夹具使用方法装夹原则注意事项夹具是工件在机床上装夹时使用的专用工具，可以提高加工精度和生产效率。
通用夹具是指能够适用于多种工件的夹具，使用方法和装夹原则对于保证加工质量和工件安全至关重要。
以下是关于通用夹具使用方法、装夹原则和注意事项的一些指导原则。
一、夹具的使用方法1.根据工件的特点选择合适的夹具：通用夹具可以适用于多种工件，但是在选择时还是需要根据工件的特点来选择合适的夹具。
夹具的尺寸、形状、材料和装夹方式等都应与工件相匹配，以确保夹具能够稳定地夹紧工件。
2.安装夹具前进行检查：在使用夹具之前，应检查夹具的各个部分是否完好无损。
夹具的刀具孔、夹紧力矩调节等机构是否灵活，是否有松动现象。
如有故障或缺陷，应及时修理或更换。
3.按正确的顺序安装夹具：安装夹具时，应按正确的顺序进行。
先安装夹具本体，然后安装夹爪、固定螺栓等附件。
在安装时要确保夹具与机床的送料装置、刀具和其他附件之间不发生干涉。
4.正确调整夹紧力矩：夹具的夹紧力矩直接影响工件的夹紧效果和加工质量。
在装夹前要根据工件的特点进行合适的调整，夹紧力矩不宜太小，以免工件发生松动；也不宜太大，以免变形或损坏工件。
二、夹具的装夹原则1.保证工件的稳定夹持：夹具应能够稳定地夹持工件，使工件在加工过程中不会发生松动或位移。
在夹具设计过程中，应充分考虑工件的形状、尺寸和材料等因素，采取合适的夹持方式和夹持点，以保证工件的稳定夹持。
2.不破坏工件表面：装夹夹具的夹持面和工件的接触面应尽量均匀分布，以减小局部刚度差异，避免产生应力集中，从而破坏工件表面。
可以采用软垫、防伤垫等措施来保护工件表面。
3.降低变形和振动：装夹过程中应尽量降低工件的变形和振动。
在夹具设计和夹持方式选择上要考虑如何减小工件变形和振动的可能性。
可以采用多点夹持、对称夹持和支撑等方式来增加工件的刚性和稳定性。
4.方便加工操作和工件更换：夹具设计应尽量方便加工操作和工件更换。
夹具的固定螺栓和调整机构等要容易操作，以减少装夹和调整的时间，提高生产效率。
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工件的装夹与获得加工精度的方法
一、工件装夹的概念
工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。
为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。
定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。
工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率、加工成本及操作安全都有直接影响。
二、工件装夹的方式
1．直接找正装夹
此法是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。
2．划线找正装夹
此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线，然后将工件装上机床，按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置。
这种装夹方法生产率低，精度低，且对工人技术水平要求高，一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。
3．用夹具装夹
夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置，不需找正就能保证工件的装夹定位精度，用夹具装夹生产率高，定位精度高，但需要设计、制造专用夹具，广泛用于成批及大量生产。
三、获得加工精度的方法
机械加工是为了使工件获得一定的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面质量要求。
机械加工中获得这些精度的主要方法有：
1．获得尺寸精度的方法
(1)试切法该法是通过试切—测量—调整—再试切，反复进行，直至达到要求的加工尺寸。
试切法生产效率低，加工精度取决于工人的技术水平，但有可能获得较高精度，且不需复杂的装置。
主要用于单件小批生产。
(2)调整法调整法是先按要求的尺寸调整好刀具相对于工件的位置，并在一批零件的加工过程中始终保持这个位置不变，以获得规定的加工尺寸。
调整法比试切法加工精度的保持性好，且具有较高的生产率，对操作工人要求不高，但对调整工要求较高，在成批及大量生产中广泛应用。
(3)定尺寸刀具法该法是用具有一定尺寸精度的刀具来保证工件的加工尺寸的。
如钻头、扩孔钻、铰刀、拉刀、槽铣刀等。
这种方法具有较高的生产率，加工精度主要取决于刀具的精度及刀具与工件的位置精度。
为了消除刀具与工件位置精度对加工精度的影响，可采用将刀具与机床主轴浮动联接的方法来解决。
(4)自动控制法这种方法是将测量装置、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统。
加工过程中由自动测量装置测量工件的加工尺寸，并与所要求的尺寸进行比较后发出信号，信号通过转换、放大后控制机床或刀具作相应调整，直到达到规定的加工尺寸要求，加工自动停止。
早期的自动控制法多采用机械—液压控制系统，近年来，由于数控技术的发展，数控机床得到广泛的应用。
在数控机床上，加工尺寸的获得，由预先编好的程序自动控制，使工件获得规定的加工精度更为方便。
特别是计算机数字控制(CNC)，更为发展计算机辅助制造(CAM)奠定了基础。
2．获得形状精度的方法
(1)轨迹法这种加工方法是利用刀尖运动的轨迹来形成被加工表面的形状的。
普通的车削、铣削、刨削和磨削等均属于刀尖轨迹法。
用这种方法得到的形状精度主要取决于成形运动的精度。
(2)成形法成形法是利用成形刀具的几何形状来代替机床的某些成形运动而获得加工表面形状的。
如成形车削、铣削、磨削等。
成形法所获得的形状精度主要取决于刀刃的形状。
(3)展成法利用刀具和工件作展成运动所形成的包络面来得到加工表面的形状，如滚齿、插齿、磨齿、滚花键等均属展成法。
这种方法所获得的形状精度主要取决于刀刃的形状精度和展成运动精度等。
3．获得位置精度方法
机械加工中，被加工表面对其他表面位置精度的获得，主要取决工件的装夹。
前述的三种工件装夹方式(直接找正、划线找正、用夹具装夹)，即是三种获得位置精度的方法，这里不再赘述。