数控机床工件的装夹
数控机床工件装夹及夹具的选用教学文案
圆柱销
各种心轴
V型块
定位套
以平面定位
支承订 支承板
A型用于精基准，B型用于粗基准，C型用于侧 面定位。支承钉与夹具孔的配合为H7/r6或 H7/n6。若支承钉需经常更换时可加衬套，其 外径与夹具体孔的配合亦为H7/r6或H7/n6， 内径与支承钉的配合为H7/js6。使用几个A型 支承钉时，装配后应磨平工作表面，以保证 等高性
2）由于工序的加工精度要求，工件在定位时允许保留某 些方面的不定度。
•不完全定位是允许的。
不完全定位：
a图：完全自由 b、c、d图：可以沿Y轴方向移动， e图：可以沿x、Y轴方向移动，绕Z轴旋转
过定位
当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精 度时，应该严禁采用。
但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工 精度有利时，也可以采用。
而不影响定位。大批量生产时，应采用 可换定位销（JB/T 8014.3－1999）。 工作部分的直径，可根据工件的加工要 求和安装方便，按g5、g6、f6、f7制造 ，与夹具体配合为H7/r6或H7/n6，衬套 外径与夹具体配合为H7/h6，其内径与 定位销配合为H7/h6或H7/h5。当采用 工件上孔与端面组合定位时，应该加上 支承垫板或支承垫圈
支承本身在定位过程中所处的位置，随工件 定位基准面位置的变化而自动与之适应，其 作用相当于一个固定支承，只限制一个自由 度。由于增加了与定位基准面接触的点数， 故可提高工件的安装刚性和稳定性。适用于 工件以粗基准定位或刚性不足的场合
调节支承应用实例
以平面定位
旨在提高工件的装夹刚性和定位的稳定性 ，并不起消除自由度的作用。使用时必须 逐个工件进行调整，以适应工件支承表面 的位置变化结构简单，但效率较低
工件在数控机床上的装夹
工件在数控机床上的装夹工件在数控机床上的装夹是数控加工过程中不可或缺的环节之一，它直接影响到工件的加工质量和效率。
因此，正确的装夹方式和技巧对于完成高质量高效率的数控加工至关重要。
本文将针对数控机床上的工件装夹进行详细介绍，帮助读者更好地掌握这一技术。
一、装夹方式数控机床上常用的装夹方式有机械装夹和液压装夹两种，下面分别进行介绍。
1. 机械装夹机械装夹是指利用机械力对工件进行夹紧固定的一种方式。
机械装夹具有夹紧力大、稳定性好等特点，通常应用于对形状规则的工件进行夹紧。
机械装夹一般有以下几种方式：（1）手动卡盘：手动卡盘是一种常见的机械装夹方式，它主要通过手轮或卡钩的旋转来完成夹紧作业。
手动卡盘操作简单、价格便宜且稳定性好，但是需要人工操作，效率有限。
（2）气动/液压卡盘：气动/液压卡盘是一种可靠性高的机械装夹方式，通常需要配合气源或液压系统来使用，以实现自动夹紧的目的。
这种装夹方式适用于大批量生产，效率高，但是价格较高。
（3）机械手爪：机械手爪主要适用于形状比较规则的小型工件夹紧，比如钢板和管材等。
机械手爪能够快速夹紧，并且夹紧力度可调整，但只适用于小型工件。
2. 液压装夹液压装夹是指利用液压系统对工件进行夹紧，通过施加压力来保证夹紧力的一种装夹方式。
相对于机械装夹，液压装夹具有夹紧力精度高、可以调节夹紧力、适用于各种形状异型工件等优势。
液压装夹一般分为以下几种装夹方式：（1）单缸式液压装夹：单缸式液压装夹是一种常见的液压夹紧方式，它通过液压缸带动夹具来夹紧工件。
这种装夹方式的优点是简单易用，通用性好，缺点是夹紧力度不够稳定。
（2）双缸式液压装夹：双缸式液压装夹通过双缸的设计，可以提供更高的夹紧力度稳定性，同时也可以根据工件形状的不同来选择不同的夹紧方式。
（3）多点液压夹紧：多点液压夹紧一般适用于大型异型工件的情况。
它通过多个夹紧点来同时对工件进行夹紧，以实现夹紧力度均衡，保证工件的安全稳定。
二、装夹技巧除了正确地选择适当的装夹方式外，装夹技巧也对工件的加工质量和效率有着极大的影响。
数控机床零件装夹与夹具选择的技巧与注意事项
数控机床零件装夹与夹具选择的技巧与注意事项数控机床作为现代机械加工领域中的重要设备，其零件装夹与夹具选择对于加工质量和效率起着至关重要的作用。
在数控机床加工过程中，合理选择零件装夹方式和夹具，能够确保工件的精度、稳定性和安全性。
本文将介绍数控机床零件装夹与夹具选择的技巧和注意事项。
首先，对于数控机床零件装夹，我们需要考虑以下几个方面。
一、零件的材料和形状不同材料和形状的零件，选择合适的装夹方式和夹具是至关重要的。
例如，对于硬度较高和较重的零件，我们需要选择更牢固和稳定的装夹方式和夹具，以确保加工过程中的精度和安全性。
而对于形状复杂和薄壁的零件，应选用柔性的装夹方式和夹具，以避免变形或损坏。
二、零件的尺寸和重量零件的尺寸和重量也是选择装夹方式和夹具的重要考虑因素。
较小和较轻的零件可以采用机械夹具或磁性夹具进行装夹，而较大和较重的零件则需要选择更牢固和稳定的装夹方式，如气动夹具或液压夹具。
三、零件的加工工艺要求不同的加工工艺对于零件的装夹方式和夹具也有着不同的要求。
例如，对于需要进行多次定位和转位的零件，我们可以使用多点定位夹具或快速换位夹具，以提高加工效率和精度。
而对于需要进行旋转加工的零件，应选择旋转装夹方式和夹具，以确保加工过程中的稳定性和精度。
接下来，针对夹具的选择，我们需要注意以下几点。
一、夹具的刚性和稳定性夹具的刚性和稳定性对于数控机床加工来说至关重要。
选择具有良好刚性和稳定性的夹具，可以减少零件的振动和变形，提高加工精度和表面质量。
因此，在选择夹具时，应尽量避免选用结构复杂、材料差或加工工艺较差的夹具。
二、夹具的精度和重复定位精度夹具的精度和重复定位精度直接影响加工零件的精度和重复性。
为了保证加工的稳定和精度，应选择夹具具有高精度和重复定位精度的夹具。
夹具的精度指的是夹爪、定位孔、定位块等零件在制造和装配过程中的加工精度要求，而重复定位精度指的是夹具在多次装卸后能否保持稳定的定位精度。
数控机床装夹教学内容
定位 夹紧
工件能准确地放在机床的合适位置上。 使工件相对于刀具和机床占有正确的加 工位置
工件定位后，还需对工件压紧夹牢。使 其在加工过程中不发生位置变化
第3章 数控机床装夹
3.1 工件定位的基本原理
一、六点定位原理
空间物体的六个自由度， 如图所示：
沿X、Y、Z的移动自由度 绕X、X,YY、,ZZ轴转动的自由 度
第3章 数控机床装夹
例3－2 铣 削加工如 图所示零 件，毛坯 尺寸为 68mm×4 0mm×6m m，确定 夹装方式 及夹具选 择。
第3章 数控机床装夹
组合夹具 可调夹具
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
组合夹具与专用夹具的结合
主要用于单 件小批量生 产
适用于定型 产品的成批 和大量生产
主要用于中 小批量生产
第3章 数控机床装夹
按使用机床分类
夹具按使用机床不同，可分为车床夹具、铣床 夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、 数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹 具以及其他机床夹具等。
应该限制的自 由度没有被限 制的定位
应该限制的自 由度没有被限 制的定位
不允许使用
过定位是否使用要 看能否减少工件的 变形或定位操作是 否方便
第3章 数控机床装夹
4.2 常见定位方式
一、工件以平面定位 面与面接触限制3个自由度。 常用定位元件：固定支承、可调支承、浮动支 承、辅助支承。
二、工件以圆孔定位
泸州职业技术学院 机电系
第3章 数控机床装夹
概述 3.1 工件定位的基本原理 3.2 常见定位方式 3.3 定位误差 3.4 工件的夹紧 3.5 数控机床夹具介绍 3.6 典型实例
数控车床夹具操作规程
数控车床夹具操作规程
《数控车床夹具操作规程》
一、安装夹具前的准备工作
1. 检查夹具零件，确保所有零件完好无损；
2. 检查数控车床，确认数控车床上的夹具安装部位无杂物；
3. 准备工件和加工工具，并合理安排工件的放置位置。
二、安装夹具
1. 根据工件的尺寸和形状选择合适的夹具，确保夹具能够稳固固定工件；
2. 将夹具零件按照夹具图纸的要求组装起来；
3. 将组装好的夹具放置于数控车床的夹具安装部位，并用螺丝将夹具固定在数控车床上。
三、调整夹具
1. 检查夹具的安装情况，确认夹具已经牢固固定在数控车床上；
2. 根据加工工件的要求，调整夹具的夹持方式和夹紧力；
3. 用毛刷清洁夹具和工件的接触面，确保夹具和工件之间的摩擦力最小。
四、夹具的使用
1. 在加工工件之前，确认夹具和工件的安全性和稳定性；
2. 启动数控车床，将工件放置于夹具中，并进行试运转；
3. 根据数控车床的加工程序，进行加工操作，确保操作规程的安全和稳定。
五、维护和管理
1. 完成工件加工后，及时清洁夹具和数控车床；
2. 定期对夹具进行检查和维护，确保夹具的正常使用；
3. 对夹具进行严格的管理，防止夹具的误用和损坏。
以上就是《数控车床夹具操作规程》的全部内容，希望能够对在数控车床上操作夹具的人员有所帮助。
数控机床刀具夹持与工件装夹技术要点
数控机床刀具夹持与工件装夹技术要点数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，而刀具夹持和工件装夹技术则是数控机床加工过程中至关重要的环节。
本文将从数控机床刀具夹持和工件装夹两个方面，探讨其技术要点。
一、数控机床刀具夹持技术要点1. 刀具夹持方式的选择刀具夹持方式的选择直接影响到加工质量和效率。
常见的刀具夹持方式有机械夹持、液压夹持和电磁夹持等。
机械夹持适用于加工精度要求不高的工件，液压夹持适用于精密加工，而电磁夹持则适用于高速加工。
2. 刀具夹持力的控制刀具夹持力的控制是保证加工质量的重要因素。
夹持力过大会导致刀具磨损加剧，夹持力过小则会引起刀具与工件之间的相对滑动，影响加工精度。
因此，合理控制刀具夹持力，保证刀具与工件之间的稳定接触是关键。
3. 刀具夹持装置的精度和刚性刀具夹持装置的精度和刚性直接影响到加工精度和稳定性。
刀具夹持装置应具备足够的刚性，以抵抗切削力的作用，避免刀具的振动和变形。
同时，刀具夹持装置的精度也要高，以确保刀具与工件的精确定位和夹持。
二、数控机床工件装夹技术要点1. 工件夹持方式的选择工件夹持方式的选择取决于工件的形状、材料和加工要求。
常见的工件夹持方式有机械夹持、液压夹持和真空吸附等。
机械夹持适用于形状规则的工件，液压夹持适用于大型工件，而真空吸附则适用于薄板材料等。
2. 工件夹持力的控制工件夹持力的控制是保证加工质量和安全的重要因素。
夹持力过大会导致工件变形，夹持力过小则会引起工件的相对移动，影响加工精度。
因此，合理控制工件夹持力，保证工件的稳定夹持是关键。
3. 工件夹持装置的精度和刚性工件夹持装置的精度和刚性对加工精度和稳定性有重要影响。
工件夹持装置应具备足够的刚性，以抵抗切削力的作用，避免工件的振动和变形。
同时，工件夹持装置的精度也要高，以确保工件的精确定位和夹持。
总结：刀具夹持和工件装夹是数控机床加工过程中不可或缺的环节。
合理选择刀具夹持方式和工件夹持方式，控制夹持力，以及保证夹持装置的精度和刚性，是确保加工质量和效率的关键要点。
工件在数控机床上的装夹
如图3—3所示，工件在空间具有六个自由度，即沿X、Y、Z三个直角坐标轴方向的移动自由度 、 、 和绕这三个坐标轴的转动自由度 、 、 。因此，要完全确定工件的位置，就需要按一定的要求布置六个支承点（即定位元件）来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。这就是工件定位的“六点定位原理”。
1.直接找正装夹（如图3—1）
此法是在毛坯上先画出中心线、对称线及各待加工表面的加工线，然后按照划好的线找正工件在机床上的位置。对于形状复杂的工件，常常需要经过几次划线。由于划线既费时，又需要技术水平高的划线工，划线找正的定位精度也不高，所以划线找正装夹只用在批量不大，形状复杂笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很大，也无法采用夹具装夹的工件。
按驱动夹具工作的动力源分类 可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具和自夹紧夹具（靠切削力本身夹紧）等
3．2 机床夹具概述
自动夹具 是指具有自动上、下料机构的专用夹具
04
可调夹具 是指加工完一种工件后，通过调整或更换个别元件就能装夹另外一种工件的夹具，主要用于加工形状相似、尺寸相近的工件。它兼有通用夹具和专用夹具的优点，多用于中小批量生产。
定位与夹紧的任务是不同的，两者不能互相取代。若认为工件被夹紧后，其位置不能动了，所以自由度都已限制了，这种理解是错误的。
3．4 定位基准的选择
3．4．1 基准及其分类 1.设计基准
基准，就是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准功用不同，分为设计基准和工艺基准两大类。 设计基准是在零件设计图纸上用来确定其它点、线、面的位置的基准。
通用夹具 是指已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。这类夹具作为机床附件，由专门工厂制造供应，主要用于单件、小批生产。
数控机床工件的定位和夹紧
3.2 工件的定位
2．六点定位原则 在机械加工中，要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须 用六个相应的支承点来限制工件的六个自由图3-3 工件的6点定位
3.2 工件的定位
3．定位与夹紧的关系
定位与夹紧的任务是不同的，夹紧不能取代定位。若认为工 件被夹紧，位置不能动，工件的自由度都已限制，这种理解是错 误的。另一方面，若认为工件在夹紧前仍可在定位元件的反方向 有运动的可能，因而自由度并未限制，位置也不确定，这种理解 也是错误的。夹紧的作用是使工件不离开各个定位元件。
（2）可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
1－可调支承螺钉；2－螺母 图3-10 几种常见可调支承
3.3 工件方式及定位元件
（3）自位支承。自位支承是一种支承本身可随工件定位表面 位置的变化而自动与之相适应的一种定位支承。如图3-11所示是几 种常见的自位支承结构。
此外，按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成，如图3-1所示。
1．夹紧力的方向 （1）夹紧力的方向应朝向主要定位基面。 如图3-24(a)所示。
图3-24夹紧力方向示意
3.4 工件的夹紧
(2) 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。如图3-25所示为工件 在夹具中加工时常见的几种受力情况。显然，图3-25(a)为最合理， 如图3-25(f)情况为最差。
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安装的 方法
工件的安装
定位
使工件相对于机床及刀具处于正确的 位置
夹紧
工件定位后，将工件紧固，使工件在 加工过程中不发生位置变化
找正安装
专用夹具安装
夹具的分类
按用途分类
通 用 夹 具
通 用 可 调 夹 具
专 用 夹 具
组 合 夹 具
成 组 夹 具
拼 拆 式 夹 具
夹具的分类
按动力源分类
粗基准的选择原则
应保证各加工面有足够的余量，并尽快获得精基面。 若要求保证某重要表面加工余量均匀，选该表面为 粗基准。 若要求保证加工面与不加工面间的位置，选不加工 表面为粗基准。 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。 粗基准表面，应平整光洁。
粗基准的选择原则
粗基准的选择
粗基准的选择原则
粗基准的选择
槽系组合夹具
六点定位原理
夹具用合理分 布的六个支承 点，分别限制 工件的六个自 由度，使工件 在夹具中的位 置完全确定， 称为“六点定 位原理”。
六点定位原理的应用
完全定位
b a
六点定位原理的应用
完全定位
d c
六点定位原理的应用
完全定位
f e
六点位原理的应用
过定位
b
c a
六点定位原理的应用
手 动 夹 具
气 动 夹 具
液 压 夹 具
气 液 增 压 夹 具
电 动 夹 具
磁 力 夹 具
真 空 夹 具
离 心 力 夹 具
其 它
夹具的分类
按使用机床分类
齿其 车铣钻 镗 磨 轮 它 床床床 床 床 机 机 夹夹夹 夹 夹 床 床 具具具 具 具 夹 夹
具具
夹具的组成与作用
组成 作用
定位元件、夹紧装置、联接元件、对刀或 导向元件、其它装置、夹具体。
作用：保证加工精度，提高生产率，扩大 机床工艺范围，减轻工人劳动强度。
夹具的组成与作用
1-夹具体 2-液压缸 3-压板 4-对刀块 5-V形架 6-圆柱销 7-定向键
新型数控夹具与组合夹具
新型数控夹具体
新型数控夹具与组合夹具
夹具体元件
新型数控夹具与组合夹具
孔系组合夹具
新型数控夹具与组合夹具
一般控制夹具体 高度H与宽度B之 比≯1～1.25
5.11 铣床夹具体
（4）工件在夹具中的布置
应使 切销行 程最短
5.12
劣
优
劣
优
⑸ 防止刀具与夹具碰撞， 见图3.13所示。
图3.13夹具与刀具碰撞示例 目录 下一节
应保证加工精度和工件安装方便可靠。
基准重合原则
选用设计基准作为定位基准。
基准统一原则 自为基准原则
采用同一组基准定位加工零件上尽可能多 的表面。
选择加工表面本身作为定位基准。
互为基准原则
工件上两个相互位置要求很高的表面加工 时，互相作为基准。
精基准的选择原则
精基准的选择
精基准的选择原则
精基准的选择
2、卡盘类车床夹具
图5.3 喷油嘴壳体尾部和法兰端面的车床夹具 1-拉杆；2-弹簧；3-套筒；4-斜块；5-压板； 6-支承板；7-圆柱销；8-菱形销
3、花盘类车床夹具
图5.4 花盘角铁式车床夹具 1-削边定位销；2-圆柱定位销；3-轴向定程基面； 4-夹具体；5-压板；6-工件；7-导向套；8-平衡配重
辅助基准的选择原则
辅助基准
为装夹方便或实现基准统一，人为制造的 一种定位基准。
辅助基准的选择原则
工艺凸台
常用定位元件及定位方式
以平面 定位
以外圆柱 面定位
以圆柱孔定位
支承钉 辅助支承 圆柱销
V型块
支承板 浮动支承 各种心轴
定位套
定位误差的概念
定位误差
指一批工件在夹具中的位置不一致而引起 的误差。用△D表示。
表5.1
尺寸
D1
(D：工件孔径)
D2
D3
L/D＜1 (Dmax) r6 (Dmax) r6 (Dmin) e8
L/D＞1 (Dmax) r6 (Dmin) h6 (Dmin) e8
(2) 动配合圆柱心轴，见图5.2，工件以 内孔在心轴上动配合H7/g6定位，通过开 口垫圈、螺母夹紧。
一般心轴是以两顶尖孔装在车床前后两顶尖上，用拨叉 或鸡心夹头传递动力
误差产生原因：基准不重合误差△B与 基准位移误差△Y。
定位误差的计算
误差计算公式： △D=△B±△Y
当工件以平面定位时: △D=△B，（△Y=0） 当工件以内孔定位时: △Y=1/2（D+d）
△Y=0.707D 当工件以外圆柱面定位时: （90°V型块定位）
定位误差的计算
定位误差的计算
一、数控车床工装夹具的概念
设计卡、花盘类车床夹具应注意事项：结
构要紧凑，轮廓尺寸要小，夹具重心尽可能 靠近回转轴线，以减少离心力和回转力矩； 应设有平衡重，并能调节；避免尖角、突出 部分，要加防护罩；夹紧装置应安全可靠。
3.2铣床夹具
普通卧式铣床
立式铣床
1、铣床夹具的主要类型
（1）多件装夹的铣床夹具
图5.5 多件装夹的铣床夹具 1－工件 2－定位V型块 3－侧向夹紧螺钉
欠定位
圆柱体工件
六点定位原理的应用
欠定位
a
b
c
d
e
f
g
定位基准的选择原则
基准 设计基准 工艺基准
零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的 那些点、线、面。
零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。
零件加工、测量和装配过程中使用的基准。 分为定位基准、工序基准、测量基准和装配 基准。
精基准的选择原则
• 定义和分类
– 类型
• 通用夹具：三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套 • 专用夹具
• 不能组合的夹具 • 组合夹具
5.1车床夹具
车床夹具一般都安装在车床主轴端部， 加工时夹具随机床主轴一起旋转，装在
刀架上的切削刀具作进给运动。
CA6140 普通卧式车床
1、心轴类车床夹具 ⑴ 静配合圆柱心轴，
图5.1静配合心轴 1导向部分；2定位部分；3传动部分
（2）多工位装夹的铣床夹具 5.6
（3）双工位回转铣削的铣床夹具5.7
（4）料仓式铣床夹具5.8
图5.9 圆周进给式铣床夹具工作原理 1－转台 2－夹具 3－粗铣刀 4－精铣刀
5.10 靠模铣床夹具
2.铣床夹具的设计要点
• （1）对刀元件：见§4.2所述。 • （2）连接元件：见§4.1所述。 • （3）铣床夹具的夹具体