毛坯和夹具的选择

复习1、数控加工的对象（数控车、数控铣）2、零件图的工艺分析3、加工方法的选择数控加工工艺——毛坯和夹具的选择数控加工工艺的内容一、零件工艺分析及加工方法二、毛坯和夹具的选择

三、数控加工刀具选择四、加工顺序及工艺路线的确定五、加工工序卡的编制一、情景描述毛坯的种类毛坯的选择原则毛坯形状和尺寸的确定（一）毛坯选择1.毛坯的种类锻件转向拉杆轴锻件铸件型材焊接件2毛坯的选择原则2毛坯的选择原则（1）零件材料的工艺性（如可铸性及可塑性）及零件对材料组织和性能的要求例如对于钢质零件，要考虑机械性能的要求；对于一些重要零件，为保证良好的机械性能，一般均须选择锻件毛坯，而不能选择棒料。2毛坯的选择原则（2）零件的结构形状与外形尺寸

例如常见的各种阶梯轴，若各台阶直径相差不大，可直接选取圆棒料；若各台阶直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工劳动量，则宜选择锻件毛坯。至于一些非旋转体的板条形钢质零件，一般则多为锻件。零件的外形尺寸对毛坯选择也有较大的影响。对于尺寸较大的零件，目前只能选择毛坯精度、生产率都比较低的砂型铸造和自由锻造的毛坯；而中小型零件，则可选择模锻及各种特种铸造的毛坯。2毛坯的选择原则（3）生产纲领大小当零件的产量较大时，应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这样制造毛坯的设备和装备价格则比较高，但这可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。零件的产量较小时，应选择精度和生产率均较低的毛坯制造方法。3毛坯形状和尺寸的确定

毛坯制造尺寸和零件尺寸的差值称为毛坯加工余量毛坯制造尺寸的公差称为毛坯公差3毛坯形状和尺寸的确定

现代机械制造的发展趋势之一，是通过毛坯精化使毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近，减少机械加工的劳动量，力求实现少、无切屑加工。但是，由于现有毛坯制造工艺技术的限制，加之产品零件的精度和表面质量的要求又越来越高，所以毛坯上某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工来达到零件的质量要求。举例（1）轴类零件：车床主轴：45号钢模锻件；阶梯轴（直径相差不大）：棒料

（2）箱体：铸造件或焊接件

（3）齿轮：小齿轮：棒料；大多数中型齿轮：模锻件；大型齿轮：铸钢件

箱体毛坯轴毛坯（二）数控机床的夹具下页上页返回图库数控机床用夹具的概述对数控机床用夹具的要求数控机床夹具的选用方法数控夹具的典型结构

在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变机床夹具概述机床夹具概述夹具的组成定位装置

夹紧装置

夹具体其它装置或元件作用是使工件在夹具中占据正确的位置作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时不离开已经占据的正确位置将夹具上的所有组成部分，联接成为一个整体的基础件包含对刀元件、导向元件、分度装置、连接元件等机床夹具概述夹具的分类通用夹具可调夹具专用夹具组合夹具成组夹具按用途分类1机床夹具概述车床夹具钻床夹具铣床夹具镗床夹具磨床夹具按适用机床分类夹具的分类2对数控机床用夹具的要求下页上页返回图库精度要求：对数控机床夹具也就要求比一般机床夹具精度与刚度都高

定位、装夹要求：定位与在普通机床上定位原理相同,一般都按六点定位原则消除自由度

空间要求：零件定位、夹紧的部位应考虑到不妨碍各部位的加工、更换刀具以及重要部位的测量

夹紧力要求：夹紧力大小适当，应力求通过主要支承点上或在支承点所组成的三角形内,尽量靠近切削部位,并作用在刚性较好的地方快速夹紧调整要求：零件在夹具中装夹要迅速,调整要方便可靠,减少非加工时间,提高加工效率。工件定位基本原理六点定位原则任何一个自由刚体，在空间均有六个自由度，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的移动和绕此三坐标轴的转动。工件定位的实质就是限制工件的自由度基准轴第二定位基准面第三定位基准面基准轴主定位基准面基准轴工件定位时，用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定则”。六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件

工件在夹具中的定位3数控机床夹具的选用方法下页上页返回图库数控机床夹具的选用一般应以通用夹具、组合夹具为主,不建议采用专用夹具,特殊情况除外

在数控车床、车削中心和磨床上加工回转体工件,一般采用能适应一定直径范围的通用快速自动夹紧卡盘

在数控铣床、加工中心上加工以底面作定位的箱体零件时,则可选用当前较新颖的以槽系或孔系为基座的组合夹具,再配以一定量的定位、夹紧元件组合即可

在加工中心上加工不规则形状工件,或同时在托板上需加工多个相同或不相同的工件时,则需设计与配备专用夹具4数控机床夹具的典型结构下页上页返回图库数控车床类夹具数控铣床和加工中心用夹具三爪卡盘：加工盘、套类零件的自动定心自定心中心架：通过安装架与机床导轨相连,工作时由主机发信号,通过液压或气动装置夹紧或松开工件,润滑则采用中心润滑系统通用夹具：不可调通用夹具：小批生产可供多次重复使用

可调通用夹具：成组加工由基础组合件组装,仅制造少量专用调整安装件通用性强的机床标准附件：成批生产

组合夹具类：槽系：传统组合夹具的基本形式,生产与装配积累的经验多。沿槽可调性好孔系：元件结构简单，以孔定位，螺栓连接，定位精度高，刚性好专用夹具：指专为某一工件的某一加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，主要用于固定产品的大批大量生产

液压三爪卡盘：用于回转工件的自动装卡

四爪单动卡盘：用于非回转体或偏心件的装卡卡盘的夹紧过程通用具夹的选用工件在平口钳

平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底面作为定位面，活动侧用于夹紧通用具夹的选用连杆加工专用夹具该夹具靠工作台T形槽和夹具体上定位键确定其在数控铣床上的位置，并用T形螺栓紧固专用夹具孔系组合夹具数控夹具的选用数控夹具的选用第一步——决定工件的定位基准面

第二步——选择组合夹具定位元件第三步——选择组合夹具夹紧元件并装夹工件孔系组合夹具应用举例孔系组合夹具应用实例数控夹具的选用

（一）数控车典型加工类别

车外圆

车端面

钻孔/铰孔

切槽

切断

车内孔/镗孔车型面车螺纹