工件的装夹与获得加工精度的方法

更新于 2026年10月10日 版权声明
二、工件的装夹与获得加工精度的方法

(一)工件的装夹

(1)直接找正定位的装夹。将工件直接放在机床上,工人可用百分表、划线盘、直角尺等对被加工表面进行找正,确定工件在机床上相对刀具的正确位置之后再夹紧。

图示

图3-5 找正安装

如图3-5所示,在大型滚齿机上滚切齿形时,若被加工齿轮的分度圆与已加工的外圆表面有较高的同轴度要求时,工件放在支座上之后,用百分表找正,使齿坯外圆的中心与工作台的回转中心重合,然后进行夹紧。这种装夹方法,找正困难且费时,找正的精度要依靠生产工人的经验和量具的精度,因此多用于单件、小批生产或某些相互位置精度要求很高、应用夹具装夹又难以达到精度的零件加工。

(2)按划线找正装夹。工件在切削加工前,预先在毛坯表面上划出要加工表面的轮廓线,然后按所划的线将工件在机床上找正、夹紧。

划线时要注意照顾各表面间的相互位置关系并保证被加工表面有足够的加工余量。

这种装夹方法被广泛用于单件、小批生产,尤其是用于形状较复杂的大型铸件或锻件的机械加工。这种方法的缺点是增加了划线工序,另外由于划的线条本身有一定的宽度,划线时又有划线误差,因此它的装夹精度低,一般在0.2~0.5mm 之间。

(3)在夹具中装夹。夹具固定在机床上,夹具本身有使工件定位和夹紧的装置。工件在夹具上固定以后便获得了相对机床和刀具的正确位置。

这种装夹方法方便、迅速、精度高且稳定,广泛用于成批生产和大量生产中。如图3-6所示阶梯轴的铣键槽工序,在大批量生产时可设计专用夹具(见图3-6)将工件直接放在夹具体的两V 形块上并使工件端面紧靠左边的挡块实现定位,保证了工件相对机床及刀具的位置,然后用压板夹紧工件,便可进行铣键槽的工作。

图示

图3-6 铣键槽工序的安装(https://www.daowen.com)

对于某些零件(如连杆、曲轴),即使批量不大,但是为了易于装夹或达到某些特殊的加工要求(如高精度),仍需要设计制造专用夹具。

显然,机械加工中工件相关表面的位置精度(平行度、垂直度、同轴度等)是通过零件相对于机床刀具的正确安装再通过机械加工后获得的。当需要经过多次装夹加工时,在每次装夹时,有关表面的位置关系就可用上述适当的定位夹紧方法确定,位置精度靠相关的机床、夹具精度确定;也可以使有关表面的加工安排在工件的一次装夹中进行,加工表面间的位置精度主要靠这次装夹中的机床、夹具精度保证,这样可以减小由于多次装夹带来的误差。这三种方法是机械加工中常采用的装夹方法,其精度也是影响工件加工表面位置精度的主要因素。

(二)获得加工精度的方法

1.机械加工中获得工件尺寸精度的方法

(1)试切法。即先试切出很小的一部分加工表面,测量试切所得的已加工表面尺寸,按照加工要求做适当的调整,再试切,再测量,如此经过两三次试切和测量,当试切的已加工表面尺寸达到要求后,再切削整个过渡表面。

(2)定尺寸刀具法。用具有一定尺寸精度的刀具(如铰刀、三面刃铣刀等)来保证工件被加工部位(如孔、槽宽等)的尺寸精度。

(3)调整法。是一种加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程,然后加工一批工件,保证在加工时自动获得所需尺寸精度的加工方法。

(4)自动控制法。使用一定的装置,在工件达到要求的尺寸时,自动停止加工。具体方法有两种:一种是自动测量,即机床上有自动测量工件尺寸的装置,在工件尺寸达到要求时,自动测量装置即发出指令使机床自动退刀并停止工作。另一种是数字控制,即机床中有控制刀架或工作台精确移动的伺服电机、步进电机、滚动丝杆螺母副及整套数字控制装置。工件尺寸由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自动控制刀架的移动或工作台的移动而获得。

2.机械加工中获得工件形状精度的方法

(1)轨迹法。这种加工方法所能达到的形状精度,主要取决于这种成型运动的精度。

(2)成形法。这种加工方法所能达到的精度,主要取决于刀刃的形状精度与刀具的装夹精度。

(3)展成法。这种加工方法所能达到的精度,主要取决于机床展成运动的传动链精度与刀具的制造精度等因素。

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