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常见的装夹方式对零件加工精度的影响

日期:2019-09-01 

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在机械加工中,工件在开始加工前,首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置,这个过程称为定位。为了使定位好的工件不会在切削力的作用下发生位移,使其在加工过程始终保持正确的位置,还需将工件压紧夹牢,这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。本文对常见的装夹方式大致概括为夹、顶、压、抱、撑、拉、挤、吸和粘等几种,本文将从这几个方面,谈谈其对加工精度的影响。


(1)夹:即卡盘上卡爪的夹、撑和平口钳的夹持,此类装夹方式最为常见。当装夹位置在不易变形处,对的零件加工精度影响不大;但当装夹位置在薄壁、易变形处,则对加工精度影响很大。对精度较高的零件,即使有热处理工序,也只能减小而很难消除装夹应力对加工精度的影响。对于回转体类零件,主要影响的是圆度、圆柱度,用千分表、千分尺很容易检测到卡爪装夹的位置。对于薄板类零件,主要影响的是平面度、平行度。


(2)顶:即常见的一夹一顶或两顶加工。此类装夹方式只要把顶尖孔精度做好,就比较容易加工出精度高的零件。但对于细长杆类零件,有时就必须安装中心架、跟刀架等。


(3)压:即采用压板或螺钉压紧的办法。此类装夹方式也很常见,主要是加工好定位基准面的平面度,就容易加工出精度高的零件。但此类装夹方式,要求定位/压紧处刚性较好,不易引起零件变形;对定位面、压紧位置的选择、零件结构等有一定的要求。


(4)抱:即扇形软爪或开口胎的抱、撑(见图1)。此类装夹方式在车削加工中尤为常见,主要是针对薄壁回转体类零件。原理都一样,就是尽可能利用胎具大的面接触替代卡爪直接装夹的线接触,来减少薄壁处的变形。它们对薄壁处圆度和圆柱度影响很小。用扇形卡爪调头加工零件,可以达到同轴度φ0.01mm的精度,开口胎则要稍差一些;但是对于高精度零件,不建议采用此种办法。此类装夹方式有两点局限性。一是要尽可能使用手动卡盘依靠操作人员经验控制夹紧力。由于夹紧力小,在加工过程中就必须严格控制吃刀量;二是零件尺寸稍有变化就必须重新加工胎具,而很难改制,浪费较大。

(5)撑:即开槽涨胎撑内孔(见图2)。此类装夹方式也主要是针对壁很薄、无法采用心轴、压板压紧装夹方式的回转体类零件。胎具先加一定的预紧力,两顶加工涨胎外圆(与工件内孔相配,间隙不要过大),达到较好的圆柱度;将加工好内孔的零件装上,拧螺母使涨胎向左移动时外圆涨大,达到撑紧工件的目的,然后两顶轻车外圆即可。此类装夹方式加工,一是零件的端面无法做可靠定位,加工精度一般也都不会太高,但壁能够加工的很薄;二是对操作人员经验有一定的要求,要注意控制好涨紧力。

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