10.3 数控机床夹具

    高效自动化 机床—— 数控机床的出现是加工设备适应多 品种、 小批量生产的重大进展。 由 于数控机床在工件一次装夹中能加工工件上 4 、 5 个方向的表面 ， 可实现工序高度集中 ， 并常 采用基准统一的装夹方式 ， 加工对象又要经常变换 ， 专用夹具无法适应这种要求。数控机床夹具因此得到了发展。数控机床按编制的程序完成工件的加工。加工中机床、刀具、夹具和工件之间应有严格的相对坐标位置。所以数控机床夹具在机床上应相对数控机床的坐标原点具有严格的坐标位置以保证所装夹的工件处于所规定的坐标位置上。 为此数控机床夹具常采用网格状的固定基础板 ， 如图 10.12 所示。它长期固定在数控机床工作台上 ， 板上加工出准确孔心距位置的一组定位孔和一组紧固螺孔 ( 也有定位孔与螺孔同轴布置形式 )， 它们成网格分布。网格状基础板预先调整好相对数控机床的坐标位置。利用基础板上的定位孔可装各种夹具 ， 如 图10.12a 上的角铁支架 式夹具。角铁支架上也有相应的网 格 状分布的定位孔和紧固螺孔以便安装有关可换定位元件和其它各类元件和组件以适应相似零件的加工。当加工对象变换品种时 ， 只需更换相应的角铁式夹具 便可迅速转换为新零件的加工 ， 不致使机床长期等工。图10.12b 是立方固定基础板。它安装在数控机床工作台的转台上 ， 其 4 面都有网格分布的定位孔和紧 固 螺孔 ， 上面可安装各类夹具的底板。当加工对象变换时 ， 只需转台转位 ， 便可迅速转换到加工新的零件用的夹具 ， 十分方便。

    图10.13 所示是镗箱体孔的数控机床夹具。工件6在本工序镗削A、B、C3个孔。数控机床工作台4上设置坐标原点1，刀具或者工作台的运动以原点1为起点。夹具上也设有坐标原点2。夹具在机床上安装之后，夹具坐标原点2相对工作台坐标原点1的坐标为（ ）。工件6在夹具上的定位是通过限位表面和3个定位支承钉3来完成的。工件的夹紧是通过2个液压缸8推动活塞9，带动拉杆10和压板11夹紧工件。定位基准平面与夹具坐标原点2的坐标位置为a、b。加工孔到定位基准平面的坐标尺寸分别为c、d、e、f。而3个加工孔相对数控机床工作台的坐标原点1的坐标尺寸分别为

A孔： ；

B孔： ；

C孔： ；

    这种以机床工作台设置坐标原点，然后计算出加工位置坐标的编程方法，叫固定零点编程法。编程人员也可根据实际情况，选定其它坐标原点。

    因为刀具相对工件的运动精度是由数控机床精度决定的，所以 数控机床夹具上不需要设置对刀装置。此外，数控加工过程中，可能是几把刀具同时进行的，所以夹具是敞开的，所需夹紧力也较大，常采用气动、液压等高效夹紧装置。

    从上面所述的夹具构成原理可以看到 ， 数控机床夹具实质上是通用可调夹具和组合夹具 的结合与发展。它的固定基础板部分加可换部分的组合是通用可调夹具组成原理的应用。而 它的元件和组件高度标准化与组合化 ， 又是组合夹具标准元件的演变与发展。国内外许多数控机床夹具采用孔系列组合夹具的结构系统 ， 就是很好的例证。