数控机床夹具及其选用

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在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。

在选择时应注意以下几点：1）力求设计、工艺和编程计算的基准统一。

2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。

（2）选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。

除此之外，还要考虑以下几点：
1）当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。

2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。

4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中
的走刀（如产生碰撞等）。

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。

目录1、数控机床夹具的概述1）、机床夹具的定义2）、机床夹具的组成3）、机床夹具的作用 4）.机床夹具的分类5）、数控加工夹具的特点 6）、机床夹具的现状及发展方向2、数控机床典型夹具简介（1）车床的夹具1)三爪自定心卡盘 2)四爪单动卡盘3)花盘、角铁和常用附件（2) 铣床的夹具1 ）、常用的夹具种类 2）、数控铣床夹具的选用原则（3) 典型的夹紧机构1 ）斜楔夹紧机构 2）、螺旋夹紧机构3）、偏心夹紧机构 4）．联动夹紧机构5）．定心夹紧机构数控机床的夹具及其应用一、数控机床夹具的概述1、机床夹具的定义在机床上加工工件时,为了在工件的某一部位加工出符合工艺规程要求的表面，加工前首先要使工件在机床上占有正确的位置,即定位。

由于在加工过程中工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用，所以还应采用一定的机构，使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。

在采用工件定位与夹紧的过程又称为工件的装夹,在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备就称为机床夹具.如数控车床上使用的三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘及顶尖,数控铣床上使用的平口钳、风度头等,都是机床夹具.2 、机床夹具的组成机床夹具按其作用和功能通常可由定位元件、加紧装置、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。

（1）定位元件定位元件用于确定工件在夹具中的位置，使工件在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确的位置。

定位元件是夹具的主要功能元件之一，其定位精度将直接影响工件的加工精度。

常用的定位元件有V型块、定位销、定位块等，如图中，定位销2即是定位元件。

（2）夹紧装置夹紧装置用于保持工件在夹具中的既定位置，使工件不致因加工时受到切削力、离心力、振动等外力而改变位置。

夹紧装置也是夹具的主要功能元件之一，它通常包括夹紧元件（如压板、压块）、增力装置（如杠杆、螺旋、偏心轮）和动力源（如气缸、液压缸）等组成部分.图中快卸垫圈5、螺母7及定位销2上的螺栓构成了夹紧装置。

数控机床如何正确的选择夹具同一款机床，生产效率却不同？这是为什么？其实是数控机床选用的夹具不合适，从而使数控机床的生产效率大幅降低。

正确选择夹具类型是高效加工的根底目前，机械加工按生产批量可分为两大类：一类是单件、多品种、小批量（简称小批量生产）；另一类是少品种、大批量（简称大批量生产）。

其中前者大约占到机械加工总产值的70~80%，是机械加工的主体。

组合夹具组合夹具又称为“积木式夹具”，它由一系列经过标准化设计、功能各异、规格尺寸不同的机床夹具元件组成，客户可以根据加工要求，象“搭积木”一样，快速拼装出各种类型的机床夹具。

由于组合夹具省去了设计和制造夹具时间，极大地缩短了生产准备时间，因而有效地缩短了小批量生产周期，即提高了生产效率。

另外，组合夹具还具有定位精度高、装夹柔性大、循环重复使用、制造节能节材、使用成本低廉等优点。

故小批量加工，特别是产品形状较为复杂时可优先考虑使用组合夹具。

液压/气动夹具液压/气动夹具是以油压或气压作为动力源，通过液压元件或气动元件来实现对工件的定位、支承与压紧的夹具。

液压/气动夹具可以准确快速地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，加工精度高；定位及夹紧过程迅速，极大的节省了夹紧和释放工件的时间；同时具有构造紧凑、可多工位装夹、可开展高速重切削，可实现自动化控制等优点。

液压/气动夹具的上述优点，使之特别适宜在数控机床、加工中心、柔性生产线使用，特别适合大批量加工。

电永磁夹具电永磁夹具所具有的快速夹紧、易实现多工位装夹、一次装夹可多面加工、装夹平稳可靠、节能环保、可实现自动化控制等优点。

与常规机床夹具相比，电永磁夹具可以大幅缩短装夹时间，减少装夹次数，提高装夹效率，因此不仅适用于小批量生产，亦适用于大批量生产。

合理使用夹具，挖掘设备潜能。

一、夹具的选择、工件装夹方法的确定1．夹具的选择数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。

选用夹具时，通常考虑以下几点：1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。

2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。

4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。

2．夹具的类型数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。

数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。

如：通用台虎钳、数控分度转台等。

3．零件的安装数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点：1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。

2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置1．刀具的选择与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。

数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。

（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。

1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。

这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。

尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。

数控车床常用夹具数控车床的夹具主要有液压动力卡盘和尾座。

在安装工件时，首先应根据加工工件尺寸选择液压动力卡盘，再根据材料及切削余量的大小卡盘夹爪夹持直径、行程和夹紧力。

如有需要可在工件尾部打中心孔，用顶尖顶紧。

使用尾座时，应注意其位置、套筒行程和夹紧力的调整。

工件要留有一定的夹持长度，其伸出长度要考虑零件的加工长度和必要的安全距离。

工件中心尽量与主轴中心重合，如所要夹持部分已经经过加工，必须在外圆上包一层铜皮，以防止外圆损伤。

1.三爪卡盘三爪自定心卡盘，用于多种金属机床上，能自定中心夹紧或撑紧圆形、三角形、六边形等各种形状的外表面或内表面的工件，进行各种机械加工，夹紧力可调，定心精度高，能满足普通精度机床的要求。

数控车床多采用三爪自动定心卡盘夹持工件。

（1）三爪自定心卡盘的工作原理三爪自定心卡盘结构见图2.1.5所示，利用三个螺钉，通过盘体止口端面上的螺孔，将卡盘紧固在机床法兰上。

将扳手插入任一齿轮方孔中，转动扳手时，齿轮带动盘丝转动，通过盘丝端面螺纹的转动，带动三块卡爪同时趋进或离散。

(a) 正爪 (b) 反爪1—方孔 2—小锥齿轮 3—大锥齿轮 4—平面螺纹 5—卡爪图2.1.5 三爪自定心卡盘（2）三爪自定心卡盘的优缺点和应用①三爪自定心卡盘能自动定心，不需花很多时间去找正，装夹效率比四爪单动卡盘高，但夹紧力没有四爪单动卡盘大。

②这种卡盘不能装夹形状不规则的工件，只适用于大批量的中小型规则零件的装夹，如圆柱形、正三边形、正六边形等工件。

③用正爪装夹工件时，工件直径不能太大，一般卡爪伸出卡盘圆周不超过卡爪长度的1/3，否则卡爪跟平面螺纹只有2～3牙啮合，受力时容易使卡爪上的螺纹碎裂。

所以装夹大直径工件时用反爪装夹工件车削。

（3）三爪自定心卡盘安装工件注意事项①在精加工时，虽然可以自定心，但为保证同轴度仍需要找正。

②在加工较长工件时，必须使用后顶尖，以防止由于刚性不足引起晃动。

③为防止夹伤工件，装夹已加工表面时应垫铜皮。

数控机床技术中的夹具设计与选择原则夹具是数控机床加工中不可或缺的重要设备之一。

它起到夹紧工件以保持其稳定性和准确性的作用。

在数控机床技术中，夹具设计与选择原则十分关键。

本文将重点介绍夹具设计与选择的基本原则，以便读者能更好地了解夹具在数控机床技术中的作用。

首先，夹具设计与选择应考虑工件的几何形状和特殊要求。

在设计夹具时，必须充分了解工件的形状、尺寸和特殊要求。

只有了解这些因素，才能设计出合适的夹具来夹持工件。

例如，对于不规则形状的工件，我们可以使用多点定位夹具，以确保工件的准确性和稳定性。

其次，夹具设计与选择时需要考虑加工过程中的力和振动。

在数控机床加工过程中，由于切削力和惯性力的作用，工件容易发生振动和变形。

因此，在设计和选择夹具时，必须考虑如何减小振动和变形对加工质量的影响。

一种常见的方法是采用刚性好、稳定性强的夹具，以确保工件在加工过程中的稳定性。

此外，夹具设计和选择还应考虑加工精度和加工效率。

夹具的设计和选择应尽量满足加工精度的要求，并考虑加工过程中的效率。

在设计夹具时，要保证工件的位置和尺寸精度，并尽量减小装夹时间，提高加工效率。

例如，使用自动夹具、快速换装夹具等可以大大提高加工效率。

在夹具设计和选择中，还需要考虑夹具的材料和表面处理。

夹具应选用高强度、高硬度和抗磨损的材料，以确保其使用寿命和稳定性。

此外，夹具的表面应经过适当的处理，以提高夹持力和耐磨性。

常用的表面处理方法有热处理、氮化处理和阳极氧化等。

最后，夹具设计和选择还需要考虑夹具的可靠性和安全性。

夹具在数控机床加工中承担着重要的责任，因此夹具的可靠性和安全性是至关重要的。

在设计和选择夹具时，应注意夹具的稳定性和可调性，并采取必要的安全措施，以防止夹具松脱或工件脱离夹具导致的事故。

综上所述，夹具设计与选择原则是数控机床技术中至关重要的一环。

合理的夹具设计和选择可以提高工件的加工精度和效率，保证加工质量和安全性。

同时，夹具的材料和表面处理也决定了夹具的使用寿命和稳定性。

那些年常用的数控车床夹具你都用对了吗？一、圆周定位夹具在数控车削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高时，可利用工件或毛坯的外圆表面定位。

1、三爪卡盘三爪卡盘是常用的车床也是数控车床的通用卡具。

三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。

它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。

三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。

液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。

数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。

2、软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。

通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。

软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。

加工软爪时要注意以下几方面的问题：（1）软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。

车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。

（2）当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。

其目的是增加软爪与工件的接触面积。

软爪内径大于工件外径时，会造成软爪与工件形成三点接触,此种情况下夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。

当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。

这在实际使用中都应该尽量避免。

软爪有机械式和液压式两种。

软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。

3、卡盘加顶尖在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。

为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。

此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。

4、芯轴和弹簧芯轴当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。

数控机床夹具合理的选择和使用首先，选择合理的数控机床夹具需要考虑以下几个方面。

一、夹具类型选择夹具类型的选择要根据加工的产品特点和加工要求来决定。

常见的夹具类型包括平口夹具、闭口夹具、中心夹具、虎钳夹具等。

平口夹具适用于平面和平面的加工，闭口夹具适用于棱角或圆柱体的加工，中心夹具适用于轴向旋转件的加工，虎钳夹具适用于零件直接制定位置。

二、夹具选型和尺寸根据所要加工工件的形状、尺寸、重量等特点，选择合适夹具的类型和尺寸。

夹具太小会导致工件约束力不足，影响加工质量和精度；夹具太大会浪费工件和设备资源。

三、夹具刚度和精度夹具刚度和精度对加工质量和加工效率有直接影响。

夹具刚度越大，加工过程中工件的变形越小，加工精度越高。

因此，在选择夹具时，应考虑夹具的材料、结构和加工精度，并保证夹具在使用过程中的稳定性和刚度。

四、维修和保养夹具的维修和保养对其使用寿命和性能起着重要作用。

定期检查夹具的各个部件是否正常，有无变形、损坏等情况，及时修复和更换损坏部件，确保夹具的正常工作。

合理使用数控机床夹具也是至关重要的，以下是一些使用夹具的注意事项。

一、夹具安装夹具安装前，应先清洗和检查夹具，确保夹具内外表面光滑干净，无杂质和变形；在安装过程中，应按照夹具的使用说明书进行操作，确保正确安装，避免误操作引起事故。

二、夹具调试夹具安装完成后，应进行调试，确保夹具的工作和定位精度满足加工要求。

调试过程中，应注意工件的加工质量和工艺参数，及时调整夹具的位置和角度，以达到最佳加工效果。

三、夹具使用在实际加工过程中，要根据加工工艺要求和产品特点，选用合适的夹具方式和夹具固定位置。

同时，要保证夹具与工件之间的接触面整洁和干净，避免夹具滑动或移位导致加工偏差。

四、夹具维护夹具使用一段时间后，需要进行维护和保养，及时清理夹具表面和内部的油污、碎屑等杂质，保持夹具的工作精度和寿命。

总之，正确选择和使用数控机床夹具对于实现高效加工和保证加工质量至关重要。