工件安装与夹具基础知识

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一、工件的安装方式

机械加工时，必须使工件在机床或夹具中相对刀具及其切削成形运动占有某一正确位置，称为***。为了在加工中使工件能承受切削力，并保持其正确位置，还需把它压紧或夹牢，称为夹紧。从***到夹紧的过程称为安装或装夹。

工件安装是否正确、可靠、迅速和方便，会影响加工质量和生产率。常用安装方法有：

1、直接安装

工件直接安装在工作台或通用夹具上，例如三爪卡盘、四爪卡盘、平口钳、电磁吸盘等。有时直接安装工件不需另行找正即可夹紧，例如利用三爪卡盘或电磁吸盘安装工件。有时直接安装需要以工件上某个表面或划线作为找正工件的基准，用划针或百分表找正后，再行夹紧，例如用四爪卡盘（见右图）或机床工作台安装工件。

这种安装方法的***精度和工作效率，取决于找正面（或划线）的精度、找正方法、所用工具和工人技术水平。如划线找正，一般找正精度为0.2～0.5mm。由于此法安装找正费时，***精度不易保证，生产率低，所以适用于单件小批生产及大型工件的粗加工。

2、利用专用夹具安装

如右图所示，工件直接安装在为其加工而专门设计和制造的夹具中，无需进行找正，就可迅速可靠地保证工件对机床和刀具的正确相对位置。此法操作简便，要求工人技术水平不高。但因专用夹具的设计、制造和维修，需要***，所以在成批生产或大批大量生产中应用很广。

二、基准的种类与***基准的选择

1、基准的种类

基准就是“根据”的意思。零件图样、零件或工艺文件上，必须根据一些指定的点、线或面，来确定另一些点、线或面的位置，这些作为根据的点、线或面称为基准。按照基准的不同功用，将其分为设计基准和工艺基准两大类。

（1）设计基准

设计图样上所采用的基准，称为设计基准。如右图所示轴套的轴线就是各外圆和内孔的设计基准，端面A是端面B、C的设计基准。

（2）工艺基准

在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按其用途不同，又分为装配基准、测量基准和***基准。

1）装配基准

装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准，称为装配基准。右图轴套内孔就是装配基准。

2）测量基准

测量时所用的基准，称为测量基准。如右上图轴套内孔是检验Ф40外圆径向跳动的测量基准；表面A是检验长度L、l的测量基准。

3）***基准

在加工中用作***的基准，称为***基准。右下图机体在加工4、5孔时用底面3安装在夹具上，底面就是***基准。需要说明的是，工件上作为***基准的点、线，通常是用具体表面来体现的。例如孔的轴线是用孔的表面来体现。所以，***基准可统称为***基面。　（返回TOP）

2、***基准的选择

工件在加工过程中，若是以未经加工过的毛坯面作为***基准的表面，称此种基准面为粗基准；若是已经加工过的表面，称为精基准。

（1）粗基准的选择

用作粗基准的表面应保证所有加工面都有足够的加工余量，而且各加工面对不加工面应具有一定的位置精度。其选择原则如下：

1）选择不需加工的表面作粗基准

如果零件上有几个不需加工的表面，则应选择与加工面有较高相互位置精度要求的不加工表面作粗基准，以保证零件上加工面与不加工面之间相互位置误差***小。

例如右图所示工件以不加工的外圆表面作粗基准，这样可保证各加工面与外圆表面之间有较高的同轴度或垂直度，而且可在一次安装中，加工出绝大部分需要加工的表面。

2）选择加工余量和公差***小的表面作粗基准

若零件的所有表面都需加工，这样选择可保证作为粗基准的表面加工余量均匀。例如车床床身（下图），要求导轨面耐磨性好，希望在加工时只切除一层薄而均匀的金属，使其表层保留均匀一致的金相***和高硬度。若先选择导轨面作粗基准，加工床腿的底平面（下图a），然后以床腿的底平面为精基准去加工导轨面（下图b），就可达到此目的。

3）选择光洁、平整、面积足够大，装夹稳定的表面作粗基准

粗基准不应有浇口、冒口、飞边、毛刺和其他缺陷，否则会使***基准不准确和夹紧不牢靠。

4）粗基准一般只能使用一次

粗基准精度低、粗糙度大，如重复使用，则***误差大，会使加工面产生较大的位置误差。　

（2）精基准的选择

在***道工序之后，就应当使用精基准***，其选择原则如下：

1）基准重合原则

尽可能选用设计基准作***基准，这样可避免因***基准与设计基准不重合而引起的***误差，容易保证加工面与其设计基准的相对位置精度。

例如加工带孔齿轮和套类零件的外圆和齿形时，是用心轴插入已加工好的孔中***，这样可使***基准与装配基准和设计基准重合，以提高加工精度。

2）基准统一原则

应使尽可能多的表面加工时都用一个***基准，这样有利于保证各加工面的位置精度。此外，还可使许多工序使用的夹具的***、夹紧装置相同或类似，减少了设计、制造夹具的时间和费用。例如加工轴类零件，很多加工面和工序都用***作***基准。又例如加工齿轮的外圆、端面和齿形时，都以内孔作精基准***。

3）选择面积较大、精度较高、安装稳定可靠的表面作精基准

所选的精基准应使夹具结构简单，装夹和加工工件方便。

4）自为基准

对于某些精加工或光整加工工序，要求加工余量小而均匀时，可用被加工面本身作精基准***。例如磨削床身导轨面，用导轨面本身（精基准）找正***（右图），导轨面本身的位置精度应由前道工序保证。此外，如浮动镗刀镗孔、浮动铰刀铰孔、拉刀拉孔、珩磨孔、无心磨床磨外圆等，都是采用自为基准。

5）互为基准

为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准、反复加工的原则。例如主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，生产中就是利用互为基准的原则反复加工完成的。

在实际生产中，精基准的选择要完全符合上述原则，有时很难做到，所以，应根据具体情况进行分析，选用***有利的精基准。