实验二 CNC加工中心夹具结构
数控铣床加工中心的零件装夹
数控铣床加工中心的零件装夹1. 简介数控铣床加工中心在进行零件加工时，常常需要使用装夹夹具来固定工件，保证加工的准确性和稳定性。
装夹夹具的选用和正确使用对加工质量和生产效率有着重要的影响。
本文将介绍数控铣床加工中心常用的零件装夹方法和注意事项。
2. 常用的装夹夹具2.1 机械定位夹具机械定位夹具是常用的零件装夹夹具之一，它能够将工件精确定位，并且能够提供足够的夹紧力。
机械定位夹具通常由夹具底座、夹具卡盘和夹具夹爪组成。
使用时，先将夹具固定在加工中心的工作台上，然后放置工件到夹具卡盘上，最后使用夹具夹爪将工件夹紧。
机械定位夹具适用于形状规则的工件，如圆柱体、方块体等。
2.2 液压夹具液压夹具是一种通过液压力来实现夹紧工件的装夹夹具。
液压夹具的夹紧力可调，能够根据工件的要求进行调整，适用于大批量加工，提高生产效率。
与机械定位夹具相比，液压夹具更适用于形状复杂、表面精度要求高的工件。
2.3 真空吸附夹具真空吸附夹具是一种利用负压吸附工件的装夹夹具。
它适用于工件薄、表面精度要求高的情况。
使用时，先将工件放置在真空吸附板上，然后通过真空泵产生负压，使工件固定在吸附板上。
真空吸附夹具通常用于加工轻薄的板材、薄膜等工件。
3. 零件装夹注意事项3.1 合理选择装夹夹具在进行零件装夹时，需要根据加工工件的特点和要求合理选择装夹夹具。
不同的装夹夹具适合不同类型的工件，比如机械定位夹具适合形状规则的工件，液压夹具适合形状复杂的工件，真空吸附夹具适合薄膜材料等。
3.2 加工中心定位准确在进行零件装夹前，需确保加工中心的定位准确。
定位准确度对于零件加工的精度和稳定性非常重要。
如果加工中心的定位不准确，会导致加工误差和工件变形。
3.3 夹紧力要适当在装夹过程中，夹紧力的大小直接影响到工件的稳定性。
夹紧力过大会导致工件变形或损坏，夹紧力过小则会影响加工质量。
因此，夹紧力要适当，应根据工件的要求和加工情况进行调整。
3.4 避免干扰和碰撞在加工过程中，需要注意避免任何干扰和碰撞。
加工中心实验报告
加工中心实验报告一、引言加工中心是一种用于加工各种复杂形状零件的高精度机床。
它可以完成钻、铣、镗、刨等多种加工工艺，具有高效、精度高、自动化程度高等优点。
本实验报告将详细介绍加工中心的结构、工作原理以及实验结果。
二、加工中心的结构加工中心主要由机床主体、工作台、主轴、刀库、控制系统等部分组成。
机床主体是整个加工中心的核心部件，承载着各个组成部分的安装和运动。
工作台用于固定工件，通过机床主体的控制进行各种运动。
主轴是加工中心的主要动力来源，通过高速旋转实现切削加工。
刀库是存放刀具的地方，可以根据需要自动更换不同的刀具。
控制系统负责对加工中心进行指令控制，实现加工操作的自动化。
三、加工中心的工作原理加工中心的工作原理是基于数控技术的。
首先，通过计算机辅助设计软件对工件进行建模，生成加工路径。
然后，将加工路径输入到加工中心的控制系统中。
控制系统根据加工路径生成相关的指令，通过控制主轴、工作台等组成部分的运动，实现对工件的切削加工。
四、实验结果本次实验选择了一个复杂形状的零件进行加工。
在加工过程中，我们通过合理的刀具选择、加工路径规划等措施，成功地完成了对零件的加工。
实验结果表明，加工中心具有高精度、高效率的特点，能够满足对复杂形状零件的加工需求。
五、总结与展望通过本次实验，我们深入了解了加工中心的结构和工作原理，并通过实际操作验证了其加工能力。
加工中心作为一种高精度机床，具有广泛的应用前景。
未来，我们将进一步研究和改进加工中心的技术，提高其加工精度和效率，为工业生产提供更好的支持。
六、致谢感谢实验中心提供的设备和技术支持，使本次实验得以顺利进行。
同时，也要感谢指导老师对实验过程的指导和建议。
以上是对加工中心实验的详细介绍和分析，通过本次实验，我们深入了解了加工中心的结构、工作原理以及实验结果，并对其应用前景进行了展望。
加工中心作为一种高精度机床，将在工业生产中发挥重要作用。
机床夹具结构分析与应用实验
4．组装和调整： (1)将夹具元件擦洗干净，装上定位键，然后由 下到上，自内到外，按一定顺序将各元件仔细地， 可靠地连接起来。 (2)联接的同时，进行主要尺寸的调整，根据结 构草图标定的尺寸及公差调整相应元件或纸垫等 方法进行补偿，确保尺寸精度，一般夹具的公差 要控制在工件的三分之一到五分之一内。 调整好的家具要及时紧固，以免位置发生变化。 5．检验组合夹具。 .草图画出组装定型后夹具装配图，标出尺寸， 公差配合，技术条件。
机床夹具结构分析与应用实验
把组合夹具的元件和组合件，按一定的 步骤和要求组装成加工零件所需的夹具， 这就是组合夹具的组装工作，组装工作 是夹具设计和装配的统一过程。
一、实验的目的与要求：
1、通过本实验对组合夹具有进一步的认识，了 解其在实际生产过程中的使用范围及优缺点。 2、通过对组合夹具元件的接触，加深了解各种 组合பைடு நூலகம்具元件的功用。要求学生能识别各种 类型的元件（如基础件，定位件，导向件 等）。 3、通过方案构思，进一步巩固和应用课堂上讲 授的工件定位，加紧原理及有关的计算。 4、通过实验，实际了解组合夹具的组装工艺及 调整方法，并合理使用各种工具和量具。
• 构思结构方案，可以用草图形式表达出来，组合 夹具结构草图是试装，组装及检验的主要依据， 夹具草图一般要求：， • 3．试装夹具： • 根据构思方案及夹具草图，选择元件先摆一个 “样子”，这时元件可不必紧固，这一步骤要解 决以下几个问题： • (1)工件的定位和加紧是否合理，可行，能否保证 (1) 加工精 度。 • (2)工件的装拆，加工是否方便，切削清除是否便 利。 • (3)选用元件是否合理。 • (4)夹具结构是否紧凑，刚性是否足够，稳定性如 何。 • (5)家具在机床的安装是否可靠。
二. 实验内容： 共分若干组，每组各装一套不同工件的 组合夹具，其中钻床夹具两套，铣床夹具 两套。并且画出夹具示意简图。 夹具基本组成件如下：
CNC装置的硬件结构
●多端口存储器设计较复杂；对两个以上的主模块，可能会因争用存储器造成存 储器传输信息的阻塞，所以这种结构一般采用双端口存储器(双端口RAM)。
三、大板式结构与模块化结构 (按电路板的结构特点)
1、大板式结构 CNC装置由主电路板、图形控制板、PLC板、位置控制板、电源 单元组成。各功能板插在主电路大印刷板插槽内。
有些CNC装置中，虽然有两个后两个以上的CPU，
但只有一个CPU对系统的资源拥有控制权和使用权
（主CPU） （存储器、总线）
主从结构
其它CPU（从CPU）无权控制和使用系统资源；只能 可归为 接受主CPU的控制命令和数据，或向主CPU发请求信 单机结构
号以获取所需要的数据；从而完成某一辅助功能。
单(微处理)机结构的CNC装置框图
主轴控制模块
(CPU)
（2）共享存储器结构
来自机床的控制信号
I/O控制模块 (CPU)
输出至机床的控制信号
CNC管理模块 (CPU)
操作面板显示 模块
存储器 （RAM）
位置控制模块
(CPU)
主轴控制模块
(CPU)
●面向公共存储器来设计的，所有主模块共享存储器；即采用多端口存储器来实 现各主模块之间的互连和通讯， 多端口存储器的每个端口都配有数据线、地址线、控制线，供独立的CPU访问
触点输入
无源触点输入
有源触点输入
电压输入
触点去抖动电路
2）输出接口：
把机床各种工
作状态信息送 继
到机床操作面 电
板上用指示灯 显示；
器 输 出
把控制机床动
作的信号送到
专用机床夹具结构观察与分析
专用机床夹具结构观察与分析一、实验目的1.、了解机床夹具如何保证工件在加工中的正确位置，保证加工精度2使学生了解各类机床夹具（铣、钻、分度夹具）的典型结构及主要结构特点。
二、任务和要求1、观察并分析：铣床夹具如何保证工件在加工中正确位置，保证加工精度的定位元件及其所消除的自由度？答：铣床夹具主要用于加工平面、凹槽及各种成形表面，一般由定位元件、夹紧机构、对刀机构（对刀块与塞尺）、定位键和夹具体组成。
其中，铣床夹具通常通过定位键与铣床工作台T形槽的配合确定夹具在机床上的方位。
两个定位键相距越远，定向精度越高。
设置对刀装置，以便迅速准确地确定铣刀与夹具的相对位置。
夹具体上应设置耳座，以方便夹具在工作台上的固定，对于小型夹具体，可两端各设置一个耳座，夹具体较宽时，可两端各设置两个耳座，两耳座的距离应与铣床工作台的两个T形槽的距离一致。
为了提高生产率，夹具采用了联动夹紧机构，保证各工件获得均匀一致的夹紧力，并设置了浮动环节（球面垫圈与压板）。
工件在加工中的正确位置是通过正确的定位实现的。
其中包括以平面定位，以外圆定位，以圆孔定位，以组合表面定位。
平面定位中用到支承钉，一个支承钉只限制一个自由度，支撑板包括长支承板和短支承版，一个短支承板限制一个自由度，一个长支承板限制两个自由度。
以外圆定位，包括V形块，定位套，半圆套及圆锥套中定位。
短V形套限制工件2个自由度，长V形套限制4个自由度。
钻床夹具如何保证工件在加工中正确位置，保证加工精度的定位元件及其所消除的自由度。
答：钻床夹具保证工件的加工位置通过六点定位原则，消除6个自由度，其中长圆柱定4点，底面定一点，V形块定一点，过保证了工件的正确位置。
其中它的加工精度由导向装置来实现，包括钻套，钻模板等。
车床夹具如何保证工件在加工中正确位置，保证加工精度的定位元件及其所消除的自由度？答：底面定3点，V形块定2点，端面定一点。
六点定位保证工件的正确加工，加工精度的定位元件为摆动V形块，夹具体和固定支承板。
加工中心机床结构剖析及各部分功能实验
加工中心机床结构剖析及各部分功能实验一、实验目的（1）了解加工中心机床的基本组成、结构特点；（2）了解加工中心机床的各部分功能；（3）了解加工中心机床的基本运动；（4）了解加工中心机床的加工对象及其用途。
二、实验内容（1）介绍加工中心机床的特点及类型；（2）介绍加工中心机床的基本组成及其功能；（3）介绍加工中心机床的基本运动；（4）介绍加工中心机床的典型零件及加工范围。
三、实验设备加工中心机床一台四、实验概述1. 加工中心机床的概述、组成与结构加工中心的种类繁多，按照机床形态一般可分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心和万能式加工中心；按照换刀的形式可分为带刀库、机械手的加工中心，无机械手的加工中心和回转刀架式加工中心。
对不同的机型，它们的操作面板和外形结构有所不同，但基本操作方法与原理相同。
本实验参考机床是日本牧野机床厂生产的立式加工中心FNC86-A，控制系统为FANUC16型，其结构和外形见图1-22。
图1-22 立式加工中心FNC86-A外形结构图2. 加工中心的组成、结构与各部件的功能立式加工中心是专门用于连续、高速、高精度加工的数控机床。
工件只需一次装夹即可完成多种工序的加工，如铣削加工、镗削加工、钻削加工和螺纹加工等。
立式加工中心主要由以下几部分组成：自动换刀装置（ATC）、床身、机床控制器（MTC）、主轴控制器（DSK）、液压系统、自动主轴温控器、数字控制器（CNC）等，如图1-22所示。
加工中心有各种类型，虽然外形结构各异，但总体上都是由以下几部分组成。
（1）基础部件。
基础部件由床身、立柱和工作台等大件组成，是加工中心结构中的基础部件。
这些大件有铸铁件，也有焊接的钢结构件，它们要承受加工中心的静载荷以及加工时的切削负载，因此必须具备更高的静、动刚度，也是加工中心质量和体积最大的部件。
工作台尺寸与外形如图1-23所示。
图1-23 工作台尺寸与外形（2）主轴部件。
主轴部件是由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。
数控加工中心的部件组成
数控加工中心的部件组成一、数控加工中心的基础部件数控加工中心可是个超酷的家伙，它有好多重要的部件呢。
首先得有床身，这就像是它的身体，要足够坚固来支撑整个加工过程。
床身一般都是用那种高强度的金属材料做成的，就像一个大力士，稳稳地站在那里。
还有工作台，这是放加工工件的地方，就像是一个小舞台，工件在上面接受各种加工操作。
工作台得很平整，这样才能保证加工的精度。
它还可以根据加工的需要，在不同的方向移动，像个灵活的小助手。
二、数控加工中心的控制系统部件控制系统那可是数控加工中心的大脑啊。
它就像一个超级聪明的指挥官，指挥着各个部件的运动。
这个系统可以根据我们输入的程序，精确地控制刀具的运动轨迹。
操作面板也是控制系统的一部分，我们通过操作面板来输入各种指令，就像跟这个聪明的大脑对话一样。
操作面板上有各种各样的按钮和显示屏，看起来有点复杂，但只要掌握了规律，就很好操作啦。
三、数控加工中心的动力部件动力部件就像是数控加工中心的心脏，给它提供能量。
主轴电机是很关键的一个部分，它带动主轴旋转，主轴又带动刀具旋转，这样才能对工件进行切削加工。
还有进给电机，它负责控制工作台或者刀具的移动速度和方向。
动力部件要是出了问题，整个数控加工中心就像没了力气一样，无法正常工作了。
四、数控加工中心的刀具系统部件刀具系统就像数控加工中心的武器库。
不同的刀具可以完成不同的加工任务，比如铣刀可以用来铣削平面或者曲面，钻头可以用来钻孔。
刀具库可以存储好多把刀具，在加工过程中，根据需要自动更换刀具。
这就像一个小机器人，能根据任务快速切换武器。
而且刀具的精度和质量也非常重要，直接影响加工出来的工件的质量。
五、数控加工中心的辅助部件辅助部件虽然没有前面那些部件那么耀眼，但也非常重要。
比如冷却系统，在加工过程中，刀具和工件会因为摩擦产生大量的热量，如果不及时冷却，就会影响刀具的寿命和工件的质量。
还有润滑系统，它能让各个部件之间的摩擦减小，就像给部件们涂上了润滑油，让它们运动得更顺畅。
§4-1 数控铣床、加工中心上的零件装夹
一、铣削加工的应用与特点：
视图
铣削加工是应用相切成形原理，用多刃回转体刀具在铣 床上对平面、台阶面、沟槽、成形表面、形腔表面、螺旋表 面进行加工的一种切削加工方法。如图5-1 铣削加工对工件进行粗加工和半精加工。其加工精度可 达IT7～IT9，表面粗糙度Ra可达3.2～1.6um。
铣削时，表现出下列特点： 1、铣削加工生产率高；多齿参与切削。 2、断续切削；每齿依次切入和切出，形成断续切削。产 生冲击和振动，降低刀具的耐用度和工件表面粗糙度。 3、容屑和排屑：容屑空间小，排屑困难。 4、同一个被加工表面可以采用不同的铣削方式，不同的 刀具来适应不同材料和其它切削条件的要求。
铣削的典型加工方法
5.1
二、镗铣加工中心
镗铣加工中心如图是一种带有刀库和自动换刀装置 的数控铣床通过自动换刀，可使工件在一次装夹后， 自动连续完成铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻螺纹、切 槽等加工。如果加工中心带有自动分度回转台，则还 可使工件在一次装夹后自动完成多个平面多工序加工。 因此，加工中心除可加工各种复杂曲面外，特别适用 于各种箱体类和板类等复杂零件的加工。
铣削夹具的结构特点 由于铣削加工切削用量及切削力较 大，又是多刃断续切削，加工时易产生 振动，因此设计铣床夹具时应注意：夹 紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装 要准确可靠，即安装及加工时要正确使 用定向键、对刀装置；夹具体要有足够 的刚度和稳定性结构要合理。
一、数控铣床、加工中心上所用的夹具 1、通用夹具 平口虎钳
具有较大的通用性和经济性，适用于尺寸较小的方 形工件的装夹。
a）螺旋夹紧式 通用平口钳
b）液压式正弦规 平口钳
c）气动式精密 平口钳
d）液压式精密 平口钳
平口虎钳
平口虎钳又名机用虎钳， 它是铣床、钻床的随机 附件。将其固定在机床 工作台上，用来夹持工 件进行切削加工。
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绘制你所选的一个样件、及其所用夹具的结构简图， 并简述其结构、组成，结构特点，定位、夹紧方法， 以及装夹过程。 总结本次实验的心得和体会。
1、你所见的通用夹具有几种？简述其
结构及应用？ 2、你所见的数控车床夹具有几种？结 构特点如何？ 3、你所见的夹具的有几种？各类夹具 的结构特点如何？
肇庆学院 机电工程系
通过观察、了解各类夹具的结 构、工作原理，加深对夹具的分类、 结构、组成、定位、夹紧等基本概 念以及工作原理的理解，为学生自 行设计夹具奠定实践基础。
1.通用夹具：如虎钳、分度头、卡盘等； 2.组合夹具：组合夹具由一套结构已经标准化、尺 寸已经规格化的通用元件组合元件所构成； 3.专用夹具：专为某一项或类似的几项加工设计制 造的夹具； 4.可调整夹具：组合夹具与专用夹具的结合，既能 保证加工的精度，装夹更具灵活性； 5.多工位夹具：可同时装夹多个工件的夹具； 6.成组夹具：专门用于形状相似、尺寸相近且定位、 夹紧、加工方法相同或相似的工件的装夹。
CNC夹具的任务不仅是定位、夹紧，还要以各个方向的定 位面为参考基准，确定工件编程的原点。 所选基准与加工部位的各个尺寸计算简单。 所选基准应能保证工件各项加工精度，定位准确，装卸方 便、迅速，夹紧可靠，且夹具结构简单。 加工中心的高柔性要求其夹具比普通机床结构更紧凑、简 单，夹紧动作更迅速、准确，尽量减少辅助时间。 1.夹紧机构不得影响进给，加工部位要敞开； 2.夹具在机床上能实现定向安装； 3.夹具的刚性与稳定性要好。
Βιβλιοθήκη 根据加工中心特点和加工需要，综合考虑各种因素，选择 最经济的、最合理的夹具形式。 1.在保证加工精度和生产效率的前提下，单件小批量生产 中尽量用虎钳、压板螺钉等通用夹具； 2.批量加工采用简单专用夹具、组合夹具、可调夹具， 3.大批量加工可考虑采用多工位夹具、高效的气压、液压 等专用夹具； 4.最后选用专用夹具，成组工艺时应使用成组夹具。