機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與組裝

1、實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與組裝機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與組裝 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與組裝機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與組裝 一、機(jī)床夾具概述一、機(jī)床夾具概述二、工件在夾具中的定位二、工件在夾具中的定位三、定位誤差分析三、定位誤差分析四、工件在夾具中的夾緊四、工件在夾具中的夾緊五、夾具其它元件五、夾具其它元件六、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容六、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容一、機(jī)床夾具概述一、機(jī)床夾具概述什么是機(jī)床夾具？什么是機(jī)床夾具？ 在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為保證加工精度在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有和提高生產(chǎn)率，使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確位置的輔助裝置。正確位置的輔助裝置。 對(duì)對(duì)機(jī)械

2、加工質(zhì)量、工人勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和生機(jī)械加工質(zhì)量、工人勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本產(chǎn)成本有直接影響有直接影響夾具工作原理的要點(diǎn)：夾具工作原理的要點(diǎn)：w 使工件在夾具中占有正確的位置使工件在夾具中占有正確的位置w 夾具對(duì)機(jī)床有準(zhǔn)確的相對(duì)位置夾具對(duì)機(jī)床有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，定位元件的定，定位元件的定位工作面對(duì)于夾具與機(jī)床相聯(lián)接的表面之間有位工作面對(duì)于夾具與機(jī)床相聯(lián)接的表面之間有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，從而滿足準(zhǔn)確的相對(duì)位置，從而滿足工件加工面對(duì)定位工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求基準(zhǔn)的相互位置精度要求。w 使刀具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整使刀具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，保證到準(zhǔn)確

3、位置，保證刀具在工件上加工出的表面刀具在工件上加工出的表面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸夾具的組成夾具的組成1、定位元件、定位元件2、夾緊裝置、夾緊裝置3、對(duì)刀與導(dǎo)引元件、對(duì)刀與導(dǎo)引元件4、聯(lián)接元件和聯(lián)接表面、聯(lián)接元件和聯(lián)接表面5、夾具體、夾具體6、其它裝置、其它裝置二、工件在夾具中的定位二、工件在夾具中的定位主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：（一）基準(zhǔn)的概念（一）基準(zhǔn)的概念（二）六點(diǎn)定位原理（二）六點(diǎn)定位原理（三）常見(jiàn)的定位方式和定位元件（三）常見(jiàn)的定位方式和定位元件（一）基準(zhǔn)的概念（一）基準(zhǔn)的概念（一）基準(zhǔn)的概念（一）基準(zhǔn)的概念（二）六點(diǎn)定位原理（二）六點(diǎn)定位原理圖 4-5 六點(diǎn)定位原

4、理xzy 要確定其空間位置，就需要限制其 6 個(gè)自由度 將 6 個(gè)支承抽象為6個(gè)“點(diǎn)”，6個(gè)點(diǎn)限制了工件的6 個(gè)自由度，這就是六點(diǎn)定位原理。 任何一個(gè)剛體在空間都有 6 個(gè)自由度，即沿（繞）三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)用 表示x y z x y z 、 、 、（二）六點(diǎn)定位原理（二）六點(diǎn)定位原理（二）六點(diǎn)定位原理（二）六點(diǎn)定位原理工件的6個(gè)自由度均被限制，稱為“完全定位”。工件6個(gè)自由度中有1個(gè)或幾個(gè)自由度未被限制，稱為“不完全定位”或“部分定位”。 （三）常見(jiàn)的定位方式和定位元件（三）常見(jiàn)的定位方式和定位元件w 定位元件的設(shè)計(jì)要求：定位元件的設(shè)計(jì)要求：1）要有與工件相適應(yīng)的精度。）要有與工件相適應(yīng)

5、的精度。2）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形。）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形。3）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為5862hrc。1、工件以平面定位、工件以平面定位 利用工件上一個(gè)或幾個(gè)平面作為定位基面來(lái)定位工件的方式，稱為平面定位。如箱體、支架、機(jī)座、板盤類零件的加工，多用平面定位。 平面定位的主要形式是支承定位，所用的定位元件稱為基本支承，有支承釘、支承板、及平面等。1、工件以平面定位、工件以平面定位基本支承包括固定支承、可調(diào)支承、自位支承?；局С邪?/p>

6、固定支承、可調(diào)支承、自位支承。（1）固定支承）固定支承1、工件以平面定位、工件以平面定位（2）可調(diào)支承）可調(diào)支承頂端位置可在一定高度范頂端位置可在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。圍內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面的定位，多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償各批各批毛坯尺毛坯尺寸的誤差，一般每批毛坯寸的誤差，一般每批毛坯調(diào)整一次。調(diào)整一次。1、工件以平面定位、工件以平面定位（3）自位支承）自位支承本身的位置能在本身的位置能在定位過(guò)程中自動(dòng)定位過(guò)程中自動(dòng)適應(yīng)工件定位基適應(yīng)工件定位基面位置變化。面位置變化。多用于剛度不足多用于剛度不足的毛坯表面或不的毛坯表面或不連續(xù)的平面的定連續(xù)的平面的定位。雖

7、增加了接位。雖增加了接觸點(diǎn)數(shù)目，但未觸點(diǎn)數(shù)目，但未發(fā)生過(guò)定位。發(fā)生過(guò)定位。1、工件以平面定位、工件以平面定位（4）輔助支承）輔助支承不限制工件自由度。不限制工件自由度。結(jié)構(gòu)可調(diào)并能鎖緊。結(jié)構(gòu)可調(diào)并能鎖緊。2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（1）定位銷）定位銷主要用于直徑小于主要用于直徑小于50mm的的中小孔定位。中小孔定位。定位銷、定位心軸定位銷、定位心軸2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（2）圓錐銷）圓錐銷常用于工件孔端的定位常用于工件孔端的定位2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（3）定位心軸）定位心軸間隙配合心軸、過(guò)盈配合心軸、小錐度心軸間隙配合心軸、過(guò)盈配合心軸、小錐度心軸3、工件以外圓

8、柱面定位、工件以外圓柱面定位（1）v形塊形塊v形塊、定位套筒、半圓孔定位座形塊、定位套筒、半圓孔定位座3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（2）定位套筒）定位套筒定位元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但定心精度不高定位元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但定心精度不高3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（3）半圓孔定位座）半圓孔定位座3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（4）外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)）外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)b)b)c)c)圖圖4-20 4-20 彈簧夾頭彈簧夾頭4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（1）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔的組合）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔的組合4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位

9、d=350mmd50mmd很小很小4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（2）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的外圓柱面的組合）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的外圓柱面的組合4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（3）一個(gè)孔和一個(gè)平行于孔中心線的平面的組合）一個(gè)孔和一個(gè)平行于孔中心線的平面的組合三、三、 定位誤差分析定位誤差分析主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：（一）定位誤差及其產(chǎn)生原因（一）定位誤差及其產(chǎn)生原因（二）定位誤差的計(jì)算（二）定位誤差的計(jì)算（一）定位誤差及其產(chǎn)生原因（一）定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差：定位誤差：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為定位

10、誤差定位誤差，以以dwdw表示。表示。定位誤差產(chǎn)生的原因：定位誤差產(chǎn)生的原因：1、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合所致、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合所致2、定位副制造不準(zhǔn)確所致、定位副制造不準(zhǔn)確所致1、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差（jbjb）如果將定位基如果將定位基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的尺寸稱為間的尺寸稱為聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸，則，則基準(zhǔn)不重合誤基準(zhǔn)不重合誤差等于差等于聯(lián)系尺聯(lián)系尺寸的公差寸的公差。2、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差基準(zhǔn)位移誤差（基準(zhǔn)位移誤差（ jwjw ）由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得由于定位

11、副制造不準(zhǔn)確，使得設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置發(fā)生變動(dòng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置發(fā)生變動(dòng)而而產(chǎn)生的定位誤差產(chǎn)生的定位誤差2、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差 jw = dmax- dmin = d + d + dmaxdminojwo1o2當(dāng)心軸水平放置時(shí)當(dāng)心軸水平放置時(shí)當(dāng)心軸垂直放置時(shí)當(dāng)心軸垂直放置時(shí) jw = （ d+d） 12（二）、定位誤差的計(jì)算（二）、定位誤差的計(jì)算方法方法1：先分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤先分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，即即dwdw jb jb jwjw方法方法2 2：按最不利的情況，

12、確定一批工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)按最不利的情況，確定一批工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。向上，便可求出定位誤差。注：注：定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)整法加工一批工件的條件下。定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)整法加工一批工件的條件下。 定位誤差的兩組成部分并非任何情況下都存在。定位誤差的兩組成部分并非任何情況下都存在。四、四、 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：（一）夾緊裝置的組成及基本要求（一）夾緊裝置的組成及基本要求（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)

13、（一）夾緊裝置的組成及基本要求（一）夾緊裝置的組成及基本要求1、力源裝置、力源裝置2、中間傳力機(jī)構(gòu)、中間傳力機(jī)構(gòu)3、夾緊元件、夾緊元件w 改變作用力的方向；改變作用力的方向；w 改變作用力的大?。ǜ淖冏饔昧Φ拇笮。ㄔ鲈觯?；）；w 使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖，保證力源提使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖，保證力源提供的原始力消失后，仍能可靠供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件。地夾緊工件。中間傳力機(jī)構(gòu)的作用：中間傳力機(jī)構(gòu)的作用：（一）夾緊裝置的組成及基本要求（一）夾緊裝置的組成及基本要求夾緊元件應(yīng)滿足的基本要求夾緊元件應(yīng)滿足的基本要求（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)1、斜楔夾緊、斜楔夾緊夾緊力：夾緊力：pq12tantan

14、()ff斜楔夾角的自鎖條件：斜楔夾角的自鎖條件：1 1+ +2 2（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)1、斜楔夾緊、斜楔夾緊斜楔夾緊的特點(diǎn)：斜楔夾緊的特點(diǎn)：v 有增力作用有增力作用（擴(kuò)力比（擴(kuò)力比ip 3，且且 越小，增力越小，增力越大）越大）v 夾緊行程小夾緊行程小（ 越小，夾緊行程越?。┰叫。瑠A緊行程越?。﹙ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但操作不方便但操作不方便（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)2、螺旋夾緊、螺旋夾緊特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠 擴(kuò)力比大（擴(kuò)力比大（ip80） 夾緊行程不受限制夾緊行程不受限制 夾緊動(dòng)作慢，輔助時(shí)間長(zhǎng)，夾緊動(dòng)作慢，輔助時(shí)間長(zhǎng)，效率低效率低應(yīng)用

15、場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：手動(dòng)夾緊手動(dòng)夾緊（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)（二）典型夾緊機(jī)構(gòu)3、偏心夾緊、偏心夾緊特點(diǎn)：特點(diǎn)： 夾緊力小，自鎖性能差?yuàn)A緊力小，自鎖性能差 夾緊行程小夾緊行程小 夾緊動(dòng)作快，效率高夾緊動(dòng)作快，效率高應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：切削力小，無(wú)振動(dòng)，切削力小，無(wú)振動(dòng)，工件尺寸公差不大的場(chǎng)合工件尺寸公差不大的場(chǎng)合五、夾具其它元件五、夾具其它元件w 對(duì)刀元件對(duì)刀元件w 導(dǎo)引元件（鉆套）導(dǎo)引元件（鉆套）w 聯(lián)接元件（定位鍵）聯(lián)接元件（定位鍵）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊結(jié)構(gòu)返回返回標(biāo)準(zhǔn)定位鍵結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵結(jié)構(gòu)返回返回鉆套鉆套1）固定鉆套）固定鉆套固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套

16、、特殊鉆套鉆套鉆套2）可換鉆套）可換鉆套鉆套鉆套3）快換鉆套）快換鉆套鉆套鉆套4）特殊鉆套）特殊鉆套返回返回六、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容六、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海ㄒ唬?shí)驗(yàn)?zāi)康模?、理解機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的重要作用；、理解機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的重要作用；2、深入理解六點(diǎn)定位原理、過(guò)定位、欠定位、完全定、深入理解六點(diǎn)定位原理、過(guò)定位、欠定位、完全定位、不完全定位、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、位、不完全定位、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等基本概念；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等基本概念；3、了解夾具設(shè)計(jì)的基本要求及基本組裝知識(shí)；、了解夾具設(shè)計(jì)的基本要求及基本組裝知識(shí)；4、學(xué)會(huì)根據(jù)一個(gè)零件的工序工藝要求，設(shè)計(jì)并組裝該、學(xué)會(huì)根據(jù)一個(gè)零件的工序工藝要求，設(shè)計(jì)并組裝該工序加工需要的合理的夾具。工序加工需要的合理的夾具。六、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容六、實(shí)驗(yàn)