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实训二 车削工件装夹及对刀

一. 实验的目的和要求
      (1) 了解工件的基本定位原理、常见的定位方式与定位元件。
      (2) 掌握定位基准的选择原则与数控机床夹具的种类、特点和选择方法。
      (3) 典型零件的装夹方式与夹具的选则。
      (4) 了解对刀的有关概念及常用的对刀方法。
二. 实验设备及夹具、刀具、量具
      (1) 数控车床  (2) 常用夹具,包括: 三爪卡盘  、 顶尖  、心轴(备用)
      (3)  外圆车刀 、 端面车刀     (4) 0——125mm游标卡尺
三.常用装夹方法、对刀概念及对刀方法简介

   定  位 确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程
   夹  紧 在工件定位后用外力将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作叫夹紧
   装  夹 定位和夹紧过程的总和

      (一)常用装夹方法

装夹方法 装夹方式 特   点

装夹方法的对比

找正法夹装工件
1、把工件直接放在机床工作台上或放在三、四爪卡盘、机用虎钳等机床附件中,根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧;
2、先按加工要求进行加工面位置的划线工序,然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。
1、这类装夹方法劳动强度大、生产效率低、要求工人技术等级高;
2、定位精度较低,由于常常需要增加划线工序,所以增加了生产成本;
3、只需使用通用性很好的机床附件和工具,因此能适用于加工各种不同零件的各种表面,特别适合于单件、小批量生产。

                        待装夹工件

一、采用找正法装夹工件的步骤:
1)先进行划线,划出槽子的位置;
2)将工件放在立式铣床的工作台上,按划出的线痕进行找正,找正完成后用压板或虎钳夹紧工件。
3)根据槽子线痕位置调整铣刀相对工件的位置,调整好后才能开始加工。
4)加工中需先试切一段行程,测量尺寸,根据测量结果再调整铣刀的相对位置,直至达到要求为止。
5)每加工一个工件均重复上述步骤。
这种装夹方法不但费工费时,而且加工出一批工件的加工误差分散范围较大。
 

二、采用夹具装夹方法,不需要进行划线就可把工件直接放入夹具中去。工件的A面支承在两支承板2上;B面支承在两齿纹顶支承钉3上;端面靠在支承钉4上,这样就确定了工件在夹具中的位置,然后旋紧螺母9通过压板8把工件夹紧,完成了工件的装夹过程。下一工件进行加工时,夹具在机床上的位置不,只需松开螺母9进行装卸工件即可。
 

    
 
夹具装夹工件
工件装在夹具上,不再进行找正,便能直接得到准确加工位置的装夹方式。
 
特点:避免了找正法划线定位而浪费的工时,还可以避免加工后的工件的加工误差分散范围扩大,夹装方便。

     (1)在三爪自动定心卡盘装夹
      三爪自动定心卡盘的三个卡爪是同步运动的,能自动定心,一般不需要找正。三爪自动定心卡盘装夹工件方便、省时、自动定心好,但夹紧力小,适用于装夹外型规则的中、小型工件。三爪自动定心卡盘可装成正爪或反爪两种形式。反爪用来装夹直径较大的零件。
     数控车床多采用三爪自动定心卡盘夹持工件,轴类工件还可使用尾坐顶尖工作。如果主轴转速较高,为便于工件夹紧,
多采用液压高速动力卡盘。
      (2)在两顶尖之间装夹
     对于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类工件,为保证每次装夹时的装夹精度,可用两顶尖装夹。两顶尖装夹方便,
不需要找正,装夹精度高。但必须在工件的两端面钻出中心孔。
该装夹方式适用于多工序加工或精加工。
(二)对刀有关的概念和对刀方法
    (1)刀位点:代表刀具的基准点,也是对刀时的注视点,一般是刀具上的一点。
    (2)起刀点:起刀点是刀具相对与工件运动的起点,即零件加工程序开始时刀位点的起始位置,而且往往还是程序的
     运行的终点。
    (3)对刀点与对刀:对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点,是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。
      对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上,以便建立工件坐标系。
    (4)对刀基准(点):对刀时为确定对刀点的位置所依据的基准,该基可以是点、线、面,它可以设在工件上或夹具上
     或机床上。
    (5)对刀参考点:是用来代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内的位置的参考点,也称刀架中心或刀具参考点。
    (6)换刀点:数控程序中指定用于换刀的位置点。换刀点的位置应避免与工件、夹具和机床干涉。
    (7)对刀方法:主要有试切对刀、机外对刀仪对刀、ACT对刀等。
四.实训内容
(一).如下图所示薄壁套筒零件,工件材料HT200,试确定其内、外表面粗、精加工时的装夹方式并选择相应的夹具。可考虑用特制的扇形卡及心轴安装。

      零件分析:该零件轴向尺寸不大,但径向尺寸较大,而且有一台阶,内外圆表面同轴度要求较高,相关表面, 位置
      精度要求也较高,可考虑用特制的扇形卡及心轴装夹车削。
    (1) 粗车内孔、大端面时,用三爪卡盘夹持外圆小头。
    (2) 夹持内孔、粗车外圆及小端面。
    (3) 精车内孔、大端面时,为减少变形,可用扇形软卡爪装夹。
    (4) 以内孔和大端面定位,心轴夹紧,精车外圆。

(二)用试切法确定起刀点的位置
    (1)在MDI或手动方式下,用基准刀切削工件端面;
    (2)用点动移动X轴使刀具试切该端面,然后刀具沿X轴方向退出,停主轴。
         记录该Z轴坐标值并输入系统。
    (3)用基准刀切量工件外径。
    (4)用点动移动Z轴使刀具切该工件的外圆表面,然后刀具沿Z方向退出,停主轴。用游表卡尺测量工件的直径,记录该
         X坐标值并输入系统。
    (5)对第二把刀,让刀架退离工件足够的地方,选择刀具号,重复(1)—(4)步骤。

五.工艺报告
   

    上交本次课对刀试验所用的方法及试验过程

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