发布时间 : 星期三 文章JCS018A加工中心结构 - 图文更新完毕开始阅读5af218dca58da0116c1749e6
此时采用微动进给，直到测定端重新产生偏心为止，如图2-36(d)，重复操作几次，可使定位精度在3?m以内，这时考虑测定端的直径，就能确定工件的位置。在使用偏心轴时，主轴转速不宜过高，超过600r/min时，受自身结构影响误差较大。定位基准面应有较好的表面粗糙度和直线度，以确保定位精度。
图2-36 偏心轴对刀装置
2.6.2 工件的夹紧装置
2.7.2.1 机床夹具概述
机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地应用于机械加工工艺过程中。正确并合理地使用机床夹具，是保证加工质量和提高效率，降低成本的重要技术环节之一 ，同时也是扩大各种机床使用范围必不可少的手段。
从广义上来说，为了使工艺过程的任何工序保证质量，提高生产率、减轻工人劳动强度及工作安全等的一切附加装置都称为夹具。机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置，简称夹具。将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，称为辅助工具。
一般的夹具是由定位元件、夹紧装置、导向元件、对刀装置、连接元件、夹具体以及其它元件及装置等组成。机床夹具和机床、刀具、工件之间的关系如图2-37所示。
图2-37 机床夹具和机床、刀具、工件之间的关系
2.夹具的作用
夹具的作用主要有：保证加工质量、提高生产率、减轻劳动强度以及扩大机床的工
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艺范围。 3.夹具的分类
按照夹具的通用程度和使用范围，可将其分为通用夹具、专用夹具、通用可调夹具与成组夹具以及组合夹具四种。 4.夹紧装置
夹紧装置是夹具的重要组成部分。在设计夹紧装置时，应满足以下基本要求： 1）在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置；
2）夹紧应可靠和适当。夹紧机构一般要有自锁作用，保证在加工过程中不会产生松动或振动。夹紧工件时，不允许工件产生不适当的变形和表面损伤；
3）夹紧装置应操作方便、省力、安全；
4）夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。结构设计应力求简单、紧凑，并尽可能采用标准化元件。
5.夹紧力的确定
夹紧力包括力的大小、方向和作用点三个要素，它们的确定是夹紧机构中首先要解决的问题。
1夹紧力方向的作用方向应有利于工件的准确定位，1）夹紧力方向选择的三原则：○
2夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，而不能破坏定位；○以减小工
3夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧件变形；○
力。 2）夹紧力作用点的选择 夹紧力作用点的选择指在夹紧力作用方向已定的情况下，
1夹紧力作确定夹紧元件与工件接触点的位置和接触点的数目。一般应注意以下几点：○用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不
变。如图2-38(a)所示，夹紧力作用点不正对支承元件，产生了使工件翻转的力矩，破
2夹紧力作用点应处在工坏了工件的定位。夹紧力作用点的正确位置应如图(b)所示。○
件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。如图2-39(a)所示，夹紧力作用点在工件刚度较差的部位，易使工件发生变形，如改为图2-39(b)所示情况，不但作用点处的工件刚度较好，而且夹紧力均匀分布在环形接触面上，可使工件整体及局部变形都最小。对于薄壁零件，增加均布作用点的数目常常是减小工件夹紧变形的有效方法，该原则对
3夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，刚度差的工件尤其重要。○以便减小切削力对
工件造成的翻转力矩，必要时应在工件刚度差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以减小切削过程中的振动和变形。如图2-40所示零件加工部位刚度较差，在靠近切削部位处增加辅助支撑并施加附加夹紧力，可有效地防止切削过程中的振动和变形。
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(a) (b)
图2-38 夹紧力作用点的位置
(a) (b)
图2-39 夹紧力作用点与工件变形
图2-40 辅助支承与辅助夹紧
3）夹紧力大小的估算 在夹紧力方向和作用点位置确定以后，还需合理地确定夹紧力的大小。夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤。夹紧力的大小可根据作用在工件上的各种力：切削力、工件重力的大小和相互位置方向来具体计算，确定保持工件平衡所需的最小夹紧力；为安全起见将此最小夹紧力乘以一适当的安全系数k即可得到所需要的夹紧力。因此夹具设计时，其夹紧力一般比理论值大2～3倍。 2.7.2.2加工中心典型夹具
1.数控加工夹具简介 现代自动化生产中，加工中心的应用已愈来愈广泛。加工中心夹具必须适应加工中心的高精度、高效率、多方向同时加工、数字程序控制及单件小批生产的特点。为此，对加工中心夹具提出了一系列新的要求。
1) 推行标准化、系列化和通用化；
2) 发展组合夹具和拼装夹具，降低生产成本； 3) 提高精度；
4) 提高夹具的高效自动化水平。
数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件，有立式工作台、卧式工作台和立卧两用回转工作台等不同类型产品。立卧回转工作台在使用过程中可分别以立式和水平两种方式安装于主机工作台上。工作台工作时，利用主机的控制系统或专门
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配套的控制系统，完成与主机相协调的各种必须的分度回转运动。
为了扩大加工范围，提高生产效率，加工中心除了沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外；往往还带有A、B、C三个回转坐标轴的圆周进给运动。数控回转工作台作为机床的一个旋转坐标轴由数控装置控制，并且可以与其他坐标联动，使主轴上的刀具能加工到工件除安装面及顶面以外的周边。回转工作台除了用来进行各种圆弧加工或与直线坐标进给联动进行曲面加工以外，还可以实现精确的自动分度。因此回转工作台已成为加工中心一个不可缺少的部件。
除以上通用夹具外，数控机床夹具主要采用拼装夹具、组合夹具、可调夹具等。 2.组合夹具
组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备，我国目前已基本普及。组合夹具由一套预先制造好的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。用来钻径向分度孔的组合夹具立体图及其分解图如图2-41。
组合夹具一般是为某一工件的某一工序组装的专用夹具，也可以组装成通用可调夹具或成组夹具。组合夹具分为槽系和孔系两大类。
1）槽系组合夹具
(1) 槽系组合夹具的规格
为了适应不同工厂、不同产品的需要，槽系组合夹具分大、中、小型三种规格，其主要参数如表2-4所示。
表2-4 槽系组合夹具的主要结构要素及性能
规 格 大型 中型 小型 槽 宽/mm ?0.08160 ?0.08 120槽 距/mm 75±0.01 60±0.01 30±0.01 连接螺栓/(mm·mm) M16×1.5 键用螺钉/mm M5 支承件截面 最大载2/mm 荷/ N 75×75 90×90 60×60 30×30 22. 5×22.5 工件最大尺寸/(mm·mm·mm) 200000 2500×2500×1000 M12×1.5 M5 M3 M3、M2.5 100000 1500×1000×500 ?0.015 80?0.01560 M8、M6 50000 500×250×250 54