工件裝夾的概念,首先必須使工件在機(jī)床上或夾具中占有某一正確的位置,這個(gè)過程稱位定位,為了使定位好的工件不致于切削力的作用下發(fā)生位移,使其在加工過程始終保持正確的位置,還需將工件壓緊夾牢,這個(gè)過程稱為夾緊。定位和夾緊的整個(gè)過程合起來稱為裝夾。
工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量,而且對(duì)生產(chǎn)率,加工成本及操作安全都有直接影響。
工件裝夾的方式:
1、 直接找正裝夾
此法是用百分表、劃線盤或目測(cè)直執(zhí)著在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法,如圖1
所示。圖a為在磨床上用四爪單動(dòng)卡盤裝夾套筒磨內(nèi)孔,先用百分表找正工件外圓再夾緊,以保證磨削后的內(nèi)孔與外圓內(nèi)軸。圖b為在牛頭刨床上用直找正法刨槽,以保證槽的側(cè)賀與工件右側(cè)平行。直接找正法生產(chǎn)產(chǎn)率低,對(duì)工人技術(shù)水平要求高,,一般用于單件小批生產(chǎn)。
2、 劃線找正裝夾
引法是先在毛坯上按照零件圖劃出中心線、對(duì)稱線和各等加工表在的加工線,然后將工件裝上機(jī)床,按照劃好的線找正工件在要床上的裝夾位置。如圖2所示車床床身毛坯,為保證床身各種壁厚均勻及各加工面的加工余量,先在平臺(tái)上將毛坯按圖劃好加工線,然后在龍門刨床工作臺(tái)上用千斤頂支起床身毛坯,用劃線盤按線的正后夾緊,再對(duì)床身毛坯底平面進(jìn)行粗刨。這種裝夾方法生產(chǎn)率低,精底低,且對(duì)工人技術(shù)水平要求高,一般用于單件小批生產(chǎn)中加工復(fù)雜而笨重的零件,或毛坯尺寸公差大而無法直接用來具裝夾的場(chǎng)合。
3、 用夾具裝夾
夾具是按照被加工工序要求專門設(shè)計(jì)的,夾具的定位元件能使工件相對(duì)于機(jī)床與刀具迅速占有正確位置,不需找正就能保證工件的裝夾定位精度,如圖3報(bào)增在一支架上鉆孔a,孔a與支架底面b的平行底要求是由夾具鉆套孔軸線于夾具定位元件c平面的距離決定的。
用夾具裝夾生產(chǎn)率高,定位精度高,但需要設(shè)計(jì)、制造專用夾具,廣泛用于成批及大量生產(chǎn)。
三、獲得加工精度的方法
機(jī)械加工是為了使工件獲得一定的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面質(zhì)量要求。機(jī)械加工中獲得這些精度的主要方法有:
1、 獲得尺寸精度的方法
(1) 試切法 該法是通過試切-測(cè)量-調(diào)整-再試切,反復(fù)進(jìn)行,直至達(dá)到要求的加工尺寸。如圖2-15a所示,通過反復(fù)試車和測(cè)量來保證長(zhǎng)度尺寸l。試切法生產(chǎn)效率低,加工精度取決于工人的技術(shù)水平,但有可能獲得較主精度,且不需要雜的裝置。主要用于單件小批生產(chǎn)。
(2) 調(diào)整法 調(diào)整法是先按要求的尺寸調(diào)整好刀上相對(duì)于工件的位置,并在一批零件的加工過程中始終保持這個(gè)位置不變,以獲得規(guī)定的加工尺寸。如圖4c所示。調(diào)整法比試切法加工精度的保持性好,且具有較高的生產(chǎn)率,對(duì)操作工人要求不高,但對(duì)調(diào)整工要求較高,在成批及大量生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。
(3) 定尺寸刀具法 該法是用具有一定尺寸精度的刀具來保證工件的加工尺寸的。如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、拉刀、槽銑刀等。這種方法具有較高的生產(chǎn)率,加工精度主要取決于刀具的粗度及刀具與工件的位置精度。為了消除刀具與工件位置精度對(duì)加工精度的影響,可采用將刀具與機(jī)床主軸浮動(dòng)聯(lián)接的方法來解決。
(4) 自動(dòng)控制法 這種方法是將測(cè)量裝置、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)。加工過程中由自動(dòng)測(cè)量裝置測(cè)量工件的加工尺寸,并與所要求的尺寸進(jìn)行比較后發(fā)出信號(hào),信號(hào)通過轉(zhuǎn)換、放大后機(jī)床或刀具相應(yīng)調(diào)整,直到達(dá)到規(guī)定的加工尺寸要求,加工自動(dòng)停止。早期的自動(dòng)控制法多采用機(jī)械一液壓控制系統(tǒng),近年來,由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)制,使工件獲得規(guī)定的加工精度更方便,特別是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制CNC,更為發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助制造CAM奠定了基礎(chǔ)。
2獲得形狀精度的方法
(1) 軌跡法 這種加工方法是利用刀類運(yùn)動(dòng)的軌跡來形成被加工表面的形狀的。普通的車削、銑削、刨削和磨削等均屬于刀類軌跡法。用這種方法得到的形狀精度主要取決地成形運(yùn)動(dòng)的精度。
(2) 成形法 成形法是利用成形刀具的幾何形狀來代替機(jī)床的某些成形運(yùn)動(dòng)而獲得加工表面形狀的。如成形車削、銑削、磨削等。成形法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀精度和成形運(yùn)動(dòng)精度。
(3) 展成法 利用刀具和工件作展成運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)面來得到加工表面的形狀,加滾齒、插齒、磨齒、滾花鍵等均屬展成法。這種方法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀精度和展成運(yùn)動(dòng)精度等。
3、 獲得位置精度方法
機(jī)械加工中,被加工表面對(duì)其他表面位置精度的獲得,主要取決工件的裝平。前述的三種工件裝夾方法(直接找正、劃線找正、用夾具裝夾),即是三種獲得位置精度的方法。