機(jī)床夾具原理

1、第9章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 n機(jī)床夾具作用的實(shí)現(xiàn)必須滿足三個(gè)條件：機(jī)床夾具作用的實(shí)現(xiàn)必須滿足三個(gè)條件：n(1)夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確裝夾；夾具在機(jī)床上的準(zhǔn)確裝夾；n(2)工件在夾具中占有正確的加工位置；工件在夾具中占有正確的加工位置；n(3)刀具相對(duì)夾具具有準(zhǔn)確位置。刀具相對(duì)夾具具有準(zhǔn)確位置。 n使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的位置，這使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的位置，這個(gè)過(guò)程稱為個(gè)過(guò)程稱為定位定位。 n在切削過(guò)程中，為了克服工件受外力在切削過(guò)程中，為了克服工件受外力(慣性力、慣性力、切削力、重力等切削力、重力等)的作用而破壞定位，還必須的作用而破壞定位，還必須對(duì)工件施加夾緊力，這個(gè)過(guò)程稱為對(duì)工

2、件施加夾緊力，這個(gè)過(guò)程稱為夾緊夾緊。 n9.1.1機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的分類n按通用化程度機(jī)床夾具可分為兩大類，即通用夾具和按通用化程度機(jī)床夾具可分為兩大類，即通用夾具和專用夾具。專用夾具。 n通用夾具是由機(jī)床附件廠或?qū)ｉT(mén)的工具制造廠制造的，通用夾具是由機(jī)床附件廠或?qū)ｉT(mén)的工具制造廠制造的，如三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)、頂尖、平口鉗、分度頭等。如三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)、頂尖、平口鉗、分度頭等。因?yàn)樗鼈兙哂型ㄓ眯?，?duì)它們只需要稍加調(diào)整或更換因?yàn)樗鼈兙哂型ㄓ眯裕瑢?duì)它們只需要稍加調(diào)整或更換少量零件就可以用于裝夾不同的工件，所以一般稱為少量零件就可以用于裝夾不同的工件，所以一般稱為通用夾具。通用夾具。 n專用夾具

3、是指為某工件的某工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾專用夾具是指為某工件的某工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具具 ,通常由使用廠自行設(shè)計(jì)和制造通常由使用廠自行設(shè)計(jì)和制造 .9.1 機(jī)床夾具概述n9.1.2夾具的作用和組成夾具的作用和組成n1夾具的作用夾具的作用n(1)保證加工精度的穩(wěn)定保證加工精度的穩(wěn)定 ;n(2)縮縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ；n(3)可擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍可擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 ；n(4)可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)?？梢詼p輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。9.1 機(jī)床夾具概述n2夾具的組成夾具的組成n(1)定位元件定位元件n與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的與工件的

4、定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置。正確位置。 n(2)夾緊裝置夾緊裝置n這是用于夾緊工件的裝置，在切削時(shí)使工件在夾具中這是用于夾緊工件的裝置，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。保持既定位置。 n(3)對(duì)刀元件對(duì)刀元件n這種元件用于確定夾具與刀具的相對(duì)位置這種元件用于確定夾具與刀具的相對(duì)位置 9.1 機(jī)床夾具概述9.1 機(jī)床夾具概述n(4)夾具體夾具體n這是用于聯(lián)接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體這是用于聯(lián)接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床相結(jié)合，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床相結(jié)合，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確定的位置。定的位置。n(5)其它元件及裝置其它

5、元件及裝置n根據(jù)工件的加工要求，有些夾具要有分度機(jī)構(gòu)，銑床根據(jù)工件的加工要求，有些夾具要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。夾具還要有定位鍵等。9.2工件的定位原理n任何一個(gè)自由剛體（工件），在空間直角坐標(biāo)系中均任何一個(gè)自由剛體（工件），在空間直角坐標(biāo)系中均有六個(gè)自由度，即沿三個(gè)互相垂直坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞有六個(gè)自由度，即沿三個(gè)互相垂直坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（用表示）。要定位，就必須限制三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（用表示）。要定位，就必須限制這六個(gè)自由度。限制自由度的辦法是采用定位支承。這六個(gè)自由度。限制自由度的辦法是采用定位支承。 圖9-3 剛體在空間具有六個(gè)自由度 圖9-4工件在空間的六點(diǎn)定位

6、n定位的幾種情況：定位的幾種情況：n1完全定位：完全定位：將工件六個(gè)自由度完全限制的定位，叫做完全定位。將工件六個(gè)自由度完全限制的定位，叫做完全定位。 n2不完全定位不完全定位 ：只要限部分自由度，就可以保證工件的加工要求只要限部分自由度，就可以保證工件的加工要求的定位。的定位。n3欠定位：欠定位：應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制，這種定位叫欠定位。應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制，這種定位叫欠定位。 9.2工件的定位原理圖9-5 工件應(yīng)限制自由度的確定n4過(guò)定位過(guò)定位n多個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度的情況稱為過(guò)定位。多個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度的情況稱為過(guò)定位。 n結(jié)論：完全定位和結(jié)論：完全定位和不完

7、全定位不完全定位 是是正確正確的定位方式；欠定的定位方式；欠定位是位是錯(cuò)誤的錯(cuò)誤的定位方式；定位方式；一般地說(shuō)一般地說(shuō)，過(guò)定位是錯(cuò)誤的定位方，過(guò)定位是錯(cuò)誤的定位方式。式。9.2工件的定位原理圖9-6 連桿的過(guò)定位 n消除過(guò)定位的干涉，一般有兩種途徑：消除過(guò)定位的干涉，一般有兩種途徑：n一）是提高定位基面之間以及定位元件工作表面之間的位置精度；一）是提高定位基面之間以及定位元件工作表面之間的位置精度；二）是改變定位元件的結(jié)構(gòu)二）是改變定位元件的結(jié)構(gòu)。9.2工件的定位原理圖圖9-7 改善過(guò)定位的措施改善過(guò)定位的措施n各種典型定位元件的定位分析如表各種典型定位元件的定位分析如表9-1所示：所示： 9

8、.2工件的定位原理9.2工件的定位原理n各種典型定位元件的定位分析如表各種典型定位元件的定位分析如表9-1所示：所示： 9.2工件的定位原理9.2工件的定位原理n各種典型定位元件的定位分析如表各種典型定位元件的定位分析如表9-1所示：所示： n2支承元件的結(jié)構(gòu)形式支承元件的結(jié)構(gòu)形式n一般常用的支承元件，已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。一般常用的支承元件，已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。n（1 1）主要支承）主要支承 （起定位作用）（起定位作用） n 固定支承：固定支承：9.3.1工件以平面定位工件以平面定位圖9-9 支承釘與支承板9.3 工件用夾具定位裝夾時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差n9.3.1工件以平面定位工件以平面定位1定位元件的布置定

9、位元件的布置n粗基準(zhǔn)定位：由于定位基面誤差大，故定位元件選用粗基準(zhǔn)定位：由于定位基面誤差大，故定位元件選用支承釘。支承釘。n精基準(zhǔn)定位：基面精度較高，一般采用的定位元件為精基準(zhǔn)定位：基面精度較高，一般采用的定位元件為支承板。支承板。 圖9-8 平面定位9.3.1工件以平面定位工件以平面定位n選擇定位平面及其定位元件的布置，一般應(yīng)遵守選擇定位平面及其定位元件的布置，一般應(yīng)遵守下述原則：下述原則： n（1）主要定位基面（第一定位基面）應(yīng)是工件上最大）主要定位基面（第一定位基面）應(yīng)是工件上最大且較精確的平面。在主要定位基面范圍內(nèi)布置的支承釘且較精確的平面。在主要定位基面范圍內(nèi)布置的支承釘或支承板等定

10、位元件，應(yīng)能限制三個(gè)自由度?；蛑С邪宓榷ㄎ辉瑧?yīng)能限制三個(gè)自由度。 n（2）導(dǎo)向基面（第二定位基面）應(yīng)選擇工件上窄長(zhǎng)的）導(dǎo)向基面（第二定位基面）應(yīng)選擇工件上窄長(zhǎng)的平面，一般布置兩個(gè)定位支承平面，一般布置兩個(gè)定位支承, 限制二個(gè)自由度。限制二個(gè)自由度。 n（3）止推基面（第三定位基面）一般選面積較小的面，）止推基面（第三定位基面）一般選面積較小的面，布置一個(gè)定位支承，限制一個(gè)自由度。布置一個(gè)定位支承，限制一個(gè)自由度。 n可調(diào)支承：可調(diào)支承：n即支承的高度尺寸在一定范圍內(nèi)可以進(jìn)行調(diào)整。即支承的高度尺寸在一定范圍內(nèi)可以進(jìn)行調(diào)整。支承支承調(diào)到合適的高度后，應(yīng)用鎖緊螺母鎖緊，防止松動(dòng)調(diào)到合適的高度后，

11、應(yīng)用鎖緊螺母鎖緊，防止松動(dòng)（定位）。（定位）。9.3.1工件以平面定位工件以平面定位圖9-10 可調(diào)支承n自位支承（浮動(dòng)支承）自位支承（浮動(dòng)支承）：自位支承是指支承本身的角向位：自位支承是指支承本身的角向位置在工件定位過(guò)程中能隨工件定位基面位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)。置在工件定位過(guò)程中能隨工件定位基面位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)。這種支承一般具有兩個(gè)以上的支承點(diǎn)，各點(diǎn)間互有聯(lián)系，其上放這種支承一般具有兩個(gè)以上的支承點(diǎn)，各點(diǎn)間互有聯(lián)系，其上放置工件后，若壓下其中一點(diǎn)，就迫使其余的點(diǎn)上升，直至各點(diǎn)全置工件后，若壓下其中一點(diǎn)，就迫使其余的點(diǎn)上升，直至各點(diǎn)全部與工件接觸為止，其定位作用只限一個(gè)自由度，相當(dāng)于一個(gè)

12、固部與工件接觸為止，其定位作用只限一個(gè)自由度，相當(dāng)于一個(gè)固定支承釘。定支承釘。 9.3.1工件以平面定位工件以平面定位圖9-11 自位支承n（2）輔助支承）輔助支承 n 輔助支承是在夾具中對(duì)工件不起限制自由度作用的支輔助支承是在夾具中對(duì)工件不起限制自由度作用的支承。它主要用于提高工件的支承剛性，防止工件因受承。它主要用于提高工件的支承剛性，防止工件因受力產(chǎn)生變形。力產(chǎn)生變形。 9.3.1工件以平面定位工件以平面定位圖9-12 輔助支承的應(yīng)用輔助支承結(jié)構(gòu)形式 n圖圖a a在轉(zhuǎn)動(dòng)支承在轉(zhuǎn)動(dòng)支承1時(shí)，有可能因摩擦力矩帶動(dòng)工件而破時(shí)，有可能因摩擦力矩帶動(dòng)工件而破壞定位；圖壞定位；圖b所示結(jié)構(gòu)避免了上述

13、缺點(diǎn)，調(diào)節(jié)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)螺所示結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)，調(diào)節(jié)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)螺母母2，支承，支承1只作上下直線移動(dòng)；圖只作上下直線移動(dòng)；圖c c為自位式輔助支為自位式輔助支承，靠彈簧承，靠彈簧3 3的彈力使支承的彈力使支承1 1與工件接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄與工件接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄4 4將將支承支承1 1鎖緊。因彈簧力可以調(diào)整，作用力適當(dāng)而穩(wěn)定，鎖緊。因彈簧力可以調(diào)整，作用力適當(dāng)而穩(wěn)定，避免了操作上的失誤而將工件頂起。避免了操作上的失誤而將工件頂起。 n3平面定位時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差平面定位時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差n基準(zhǔn)位置誤差的定義：基準(zhǔn)位置誤差的定義：n由于定位副（工件的定位基準(zhǔn)和定位元件工作表面）的由于定位副（工件的定位基準(zhǔn)和定位元件工

14、作表面）的制造誤差或定位方式，引起同批工件中的定位基準(zhǔn)在夾制造誤差或定位方式，引起同批工件中的定位基準(zhǔn)在夾具中的位置的最大變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位置誤差具中的位置的最大變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位置誤差 。n1 1）工件以平面作為主要定位基準(zhǔn)時(shí)，只要定位基面為）工件以平面作為主要定位基準(zhǔn)時(shí)，只要定位基面為精基面，夾具上的定位元件工作面又處在同一平面上，精基面，夾具上的定位元件工作面又處在同一平面上，則定位基面與定位平面接觸較好，基準(zhǔn)位置誤差很小，則定位基面與定位平面接觸較好，基準(zhǔn)位置誤差很小，可以忽略不計(jì)可以忽略不計(jì)。n2 2）當(dāng)工件以粗基準(zhǔn)定位時(shí)，沒(méi)有必要計(jì)算基準(zhǔn)位置誤）當(dāng)工件以粗基準(zhǔn)定位時(shí)，沒(méi)有必要計(jì)算基

15、準(zhǔn)位置誤差。差。 9.3 工件用夾具定位裝夾時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差9.3.2工件以圓孔定位n常用的定位元件是各種心軸和定位銷。常用的定位元件是各種心軸和定位銷。n1間隙配合圓柱心軸間隙配合圓柱心軸：n（1 1）定位基準(zhǔn)孔與心軸任意接觸）定位基準(zhǔn)孔與心軸任意接觸 ：n孔中心位置的最大變動(dòng)量，即基準(zhǔn)位置誤差為：孔中心位置的最大變動(dòng)量，即基準(zhǔn)位置誤差為： 圖9-14 間隙配合心軸n（2）定位基準(zhǔn)孔與心軸固定邊接觸）定位基準(zhǔn)孔與心軸固定邊接觸n當(dāng)心軸水平放置時(shí)，因受重力影響或在夾緊力作用下當(dāng)心軸水平放置時(shí)，因受重力影響或在夾緊力作用下定位孔只能單向位移而與心軸固定邊接觸時(shí)：定位孔只能單向位移而與心軸固定邊接

16、觸時(shí)：n孔中心位置的最大變動(dòng)量，即基準(zhǔn)位置誤差為：孔中心位置的最大變動(dòng)量，即基準(zhǔn)位置誤差為： 9.3.2工件以圓孔定位n2過(guò)盈配合圓柱心軸n由于孔與軸間無(wú)間隙，基準(zhǔn)位置誤差為零，所以定心精度較高。9.3.2工件以圓孔定位n3圓錐心軸圓錐心軸n圓錐心軸一般具有很小的錐度圓錐心軸一般具有很小的錐度K，裝夾時(shí)以軸向力將裝夾時(shí)以軸向力將工件均衡推入，靠孔與心軸接觸表面的均勻彈性變形，工件均衡推入，靠孔與心軸接觸表面的均勻彈性變形，使工件楔緊在心軸的錐面上。加工時(shí)靠摩擦力帶動(dòng)工使工件楔緊在心軸的錐面上。加工時(shí)靠摩擦力帶動(dòng)工件。件。n采用圓錐心軸，孔、軸間的間隙得以消除，定心精度采用圓錐心軸，孔、軸間的間

17、隙得以消除，定心精度較高。較高。 9.3.2工件以圓孔定位n4定位銷定位銷 n圖圖9-18a、b、c定位銷大多采用過(guò)盈配合直接壓入夾定位銷大多采用過(guò)盈配合直接壓入夾具體孔中，定位銷頭部均有具體孔中，定位銷頭部均有15倒角，以便引導(dǎo)工件倒角，以便引導(dǎo)工件套入。套入。 n在大批量生產(chǎn)條件下，定位銷較容易磨損而降低定位在大批量生產(chǎn)條件下，定位銷較容易磨損而降低定位精度。為便于更換，常常采用圖精度。為便于更換，常常采用圖9-18d所示可換式定所示可換式定位銷。位銷。 圖9-18 定位銷9.3.2工件以圓孔定位n5圓錐銷圓錐銷 9.3.2工件以圓孔定位圖9-19 圓錐銷n1在在V形塊中定位形塊中定位n采

18、用采用V形塊定位的特點(diǎn)是對(duì)中性好，即工件定形塊定位的特點(diǎn)是對(duì)中性好，即工件定位圓的軸線與位圓的軸線與V形塊兩斜面對(duì)稱軸線保證重合，形塊兩斜面對(duì)稱軸線保證重合，不受定位外圓直徑誤差的影響。利于保證加工不受定位外圓直徑誤差的影響。利于保證加工表面與外圓軸線有對(duì)稱度要求的工件。表面與外圓軸線有對(duì)稱度要求的工件。9.3.3 工件以外圓柱面定位n（1）V形塊的結(jié)構(gòu)形塊的結(jié)構(gòu)n（2）V形塊在夾具中的安裝尺寸形塊在夾具中的安裝尺寸T9.3.3 工件以外圓柱面定位（3）工件以外圓在）工件以外圓在V形塊上定位時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差形塊上定位時(shí)的基準(zhǔn)位置誤差n工件定位外圓的幾何中心即是定位基準(zhǔn)。因此計(jì)算定位基工件定位外

19、圓的幾何中心即是定位基準(zhǔn)。因此計(jì)算定位基準(zhǔn)位置誤差，就是計(jì)算同批工件中該幾何中心位置的最大準(zhǔn)位置誤差，就是計(jì)算同批工件中該幾何中心位置的最大變動(dòng)量。變動(dòng)量。9.3.3 工件以外圓柱面定位n2在圓軸孔中定位在圓軸孔中定位n工件以外圓在圓柱孔中定位，與前述的孔在心軸或定位銷工件以外圓在圓柱孔中定位，與前述的孔在心軸或定位銷上定位情況相似，只是外圓與孔的作用正好對(duì)換。上定位情況相似，只是外圓與孔的作用正好對(duì)換。n3在半圓孔中定位在半圓孔中定位n對(duì)于工件尺寸較大或定位外圓不便于直接插入定位圓孔時(shí)，對(duì)于工件尺寸較大或定位外圓不便于直接插入定位圓孔時(shí)，可用半圓孔定位可用半圓孔定位 。9.3.3 工件以外圓

20、柱面定位n在加工箱體、殼體等類零件時(shí)，常用一個(gè)平面和兩個(gè)在加工箱體、殼體等類零件時(shí)，常用一個(gè)平面和兩個(gè)圓柱孔定位。兩個(gè)圓柱孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，圓柱孔定位。兩個(gè)圓柱孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為滿足定位需要而專門(mén)加工的工藝孔。也可以是為滿足定位需要而專門(mén)加工的工藝孔。 n問(wèn)題：?jiǎn)栴}：由于一批工件中兩孔及兩銷之間的中心距都在由于一批工件中兩孔及兩銷之間的中心距都在一定公差范圍內(nèi)變動(dòng)，在極限情況下，就有可能使工一定公差范圍內(nèi)變動(dòng)，在極限情況下，就有可能使工件兩孔無(wú)法套入兩個(gè)定位銷中。件兩孔無(wú)法套入兩個(gè)定位銷中。 9.3.4工件以一面兩孔定位圖9-23 一面二孔定位n1減小第二定位銷的直徑

21、減小第二定位銷的直徑 ：n采用縮小第二定位銷直徑的方法，由于使轉(zhuǎn)角誤差增大，影響定采用縮小第二定位銷直徑的方法，由于使轉(zhuǎn)角誤差增大，影響定位精度，因此只有在工件加工精度不高時(shí)才使用這種方法。位精度，因此只有在工件加工精度不高時(shí)才使用這種方法。9.3.4工件以一面兩孔定位圖9-25 定位時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差圖9-24 求第二定位銷直徑尺寸原理圖n2將第二定位銷作成菱形銷（削邊銷）將第二定位銷作成菱形銷（削邊銷） 9.3.4工件以一面兩孔定位n菱形銷結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化菱形銷結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化 ：9.3.4工件以一面兩孔定位9.4 工件用夾具裝夾時(shí)的加工誤差分析n9.4.19.4.1工件用夾具裝夾時(shí)加工誤差的組

22、成工件用夾具裝夾時(shí)加工誤差的組成n在調(diào)整好的機(jī)床上加工一批工件時(shí)，造成工件加工誤在調(diào)整好的機(jī)床上加工一批工件時(shí)，造成工件加工誤差的因素很多。差的因素很多。 9.4 工件用夾具裝夾時(shí)的加工誤差分析9.4.2 定位誤差分析計(jì)算n1定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差及其產(chǎn)生原因n定位誤差定義定位誤差定義: :同批工件在夾具中定位時(shí)，工序基準(zhǔn)位同批工件在夾具中定位時(shí)，工序基準(zhǔn)位置在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量。置在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量。n引起定位誤差的原因?yàn)椋阂鸲ㄎ徽`差的原因?yàn)椋簄若工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，就會(huì)導(dǎo)致工序若工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，就會(huì)導(dǎo)致工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)的位置產(chǎn)生變動(dòng)

23、，即產(chǎn)生了基準(zhǔn)不基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)的位置產(chǎn)生變動(dòng)，即產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差重合誤差 . . 9.4.2 定位誤差分析計(jì)算n基準(zhǔn)不重合誤差舉例基準(zhǔn)不重合誤差舉例: :圖9-29 基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差9.4.2 定位誤差分析計(jì)算n2定位誤差的分析計(jì)算定位誤差的分析計(jì)算n定位誤差的計(jì)算，一般有兩種方法，現(xiàn)分述如下：定位誤差的計(jì)算，一般有兩種方法，現(xiàn)分述如下：9.4.2 定位誤差分析計(jì)算序尺寸方向上的分量的代數(shù)和，即為所求定位誤差。 n例例9-1 :計(jì)算計(jì)算一圓盤(pán)形工件在一圓盤(pán)形工件在V形塊上定位鉆孔形塊上定位鉆孔 時(shí)時(shí),孔的孔的位置尺寸采用三種的標(biāo)注方法位置尺寸采用三種的標(biāo)注方法時(shí)的定位誤差時(shí)的定位

24、誤差.圖9-30 在V形塊上定位的定位誤差分析9.4.2 定位誤差分析計(jì)算9.4.2 定位誤差分析計(jì)算n例例9-2 9-2 工件以工件以E E、D D兩平面為定位基準(zhǔn)銑平面兩平面為定位基準(zhǔn)銑平面F F，要求要求保證工序尺寸保證工序尺寸A A。工序基準(zhǔn)是孔中心，假定工序基準(zhǔn)是孔中心，假定E E、D D兩平兩平面已經(jīng)精加工，與定位元件接觸良好，可以認(rèn)為，因面已經(jīng)精加工，與定位元件接觸良好，可以認(rèn)為，因此只存在基準(zhǔn)不重合誤差。此只存在基準(zhǔn)不重合誤差。9.4.2 定位誤差分析計(jì)算n（2）用微分法計(jì)算定位誤差）用微分法計(jì)算定位誤差n例如在一軸上銑平面，要求保證的工序尺寸為例如在一軸上銑平面，要求保證的工

25、序尺寸為A，與與定位有關(guān)的尺寸及定位方案如圖定位有關(guān)的尺寸及定位方案如圖9-32所示，求對(duì)尺寸所示，求對(duì)尺寸A的定位誤差。的定位誤差。9.4.2 定位誤差分析計(jì)算圖9-32用微分方法計(jì)算定位誤差n討論討論:n分析計(jì)算定位誤差的目的，是為了在夾具設(shè)計(jì)階段對(duì)定位方案能分析計(jì)算定位誤差的目的，是為了在夾具設(shè)計(jì)階段對(duì)定位方案能否保證加工要求有一個(gè)明確的概念否保證加工要求有一個(gè)明確的概念:n分析計(jì)算定位誤差的目的，是為了在夾具設(shè)計(jì)階段對(duì)定位方案能分析計(jì)算定位誤差的目的，是為了在夾具設(shè)計(jì)階段對(duì)定位方案能否保證加工要求有一個(gè)明確的概念。計(jì)算出的定位誤差只能占相否保證加工要求有一個(gè)明確的概念。計(jì)算出的定位誤差

26、只能占相應(yīng)工序尺寸公差的一定比例，如果占的比例過(guò)大，以致不能保證應(yīng)工序尺寸公差的一定比例，如果占的比例過(guò)大，以致不能保證加工精度時(shí)，就必須采取相應(yīng)措施提高定位精度，例如提高定位加工精度時(shí)，就必須采取相應(yīng)措施提高定位精度，例如提高定位副的加工精度，采用基準(zhǔn)重合原則，或改用其它定位誤差較小的副的加工精度，采用基準(zhǔn)重合原則，或改用其它定位誤差較小的定位方案等。定位方案等。n計(jì)算出的定位誤差只能占相應(yīng)工序尺寸公差的一定比例，如果占計(jì)算出的定位誤差只能占相應(yīng)工序尺寸公差的一定比例，如果占的比例過(guò)大，以致不能保證加工精度時(shí)，就必須采取相應(yīng)措施提的比例過(guò)大，以致不能保證加工精度時(shí)，就必須采取相應(yīng)措施提高定位

27、精度，例如提高定位副的加工精度，采用基準(zhǔn)重合原則，高定位精度，例如提高定位副的加工精度，采用基準(zhǔn)重合原則，或改用其它定位誤差較小的定位方案等?；蚋挠闷渌ㄎ徽`差較小的定位方案等。9.4.2 定位誤差分析計(jì)算9.5 工件的夾緊裝置設(shè)計(jì)n9.5.1 夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)要求夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)要求n（1）力源裝置。用以產(chǎn)生夾緊力。）力源裝置。用以產(chǎn)生夾緊力。 n（2）中間傳力機(jī)構(gòu)。它將力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊）中間傳力機(jī)構(gòu)。它將力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊元件元件.n（3）夾緊元件。它是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，一般）夾緊元件。它是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，一般與工件的夾壓表面直接接觸。與工件的夾壓表面直

28、接接觸。 n設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：n（1）保證加工質(zhì)量。夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)，既保證工）保證加工質(zhì)量。夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)，既保證工件夾緊的可靠性，又使夾緊時(shí)不破壞工件的定位或使件夾緊的可靠性，又使夾緊時(shí)不破壞工件的定位或使工件和夾具上的元件產(chǎn)生不允許的變形。工件和夾具上的元件產(chǎn)生不允許的變形。n（2）保證生產(chǎn)率。要求夾緊動(dòng)作迅速，與生產(chǎn)率的要）保證生產(chǎn)率。要求夾緊動(dòng)作迅速，與生產(chǎn)率的要求相適應(yīng)。求相適應(yīng)。n（3）操作方便、省力、安全。）操作方便、省力、安全。n（4）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 9.5 工件的夾緊裝置設(shè)計(jì)9.5.2

29、正確施加夾緊力n1夾緊力的方向夾緊力的方向n（1）夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件的準(zhǔn)確定位）夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件的準(zhǔn)確定位圖9-33 夾緊力作用方向?qū)?zhǔn)確定位的影響（2）夾緊力作用方向應(yīng)指向主要定位基準(zhǔn)）夾緊力作用方向應(yīng)指向主要定位基準(zhǔn) 9.5.2 正確施加夾緊力圖9-34 夾緊力作用方向與主要定位基準(zhǔn)的關(guān)系n（3）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形減小工件變形 .(加套環(huán)均布夾緊壓力加套環(huán)均布夾緊壓力)9.5.2 正確施加夾緊力圖9-35 夾緊力方向與工件剛性關(guān)系n（4）夾緊力的方向盡量與切削力、工件重力的方向一）夾緊力的方向盡量

30、與切削力、工件重力的方向一致，以減小夾緊力致，以減小夾緊力n這樣可使夾緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作省力。假如夾緊力這樣可使夾緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作省力。假如夾緊力與重力、切削力的方向相反，就需要較大的夾緊力。與重力、切削力的方向相反，就需要較大的夾緊力。9.5.2 正確施加夾緊力n2 2夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力的作用點(diǎn)n（1）夾緊點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的）夾緊點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)，避免使工件遭受翻轉(zhuǎn)力矩。支承面內(nèi)，避免使工件遭受翻轉(zhuǎn)力矩。 9.5.2 正確施加夾緊力圖9-36 夾緊力作用點(diǎn)的選擇1夾具體 2工件 3定位支承n（2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性最好的部位，

31、以防）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性最好的部位，以防工件變形。工件變形。 9.5.2 正確施加夾緊力n（3）夾緊點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位，防止或減小工件的振動(dòng)。）夾緊點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位，防止或減小工件的振動(dòng)。 9.5.2 正確施加夾緊力圖9-38 夾緊點(diǎn)靠近加工表面n3夾緊力的大小夾緊力的大小n為了保證夾緊的可靠性，選擇合適的夾緊裝置以及確為了保證夾緊的可靠性，選擇合適的夾緊裝置以及確定機(jī)動(dòng)（如氣動(dòng)、液壓等）夾緊裝置的動(dòng)力部件尺寸定機(jī)動(dòng)（如氣動(dòng)、液壓等）夾緊裝置的動(dòng)力部件尺寸（如缸孔直徑）時(shí)，一般需要確定夾緊力的大小。（如缸孔直徑）時(shí)，一般需要確定夾緊力的大小。n在確定夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成

32、一個(gè)剛性系在確定夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)，并視工件在切削力、夾緊力、重力和慣性力作用統(tǒng)，并視工件在切削力、夾緊力、重力和慣性力作用下，出現(xiàn)最不利情況仍處于靜力平衡，然后列出平衡下，出現(xiàn)最不利情況仍處于靜力平衡，然后列出平衡方程式，即可求出理論夾緊力方程式，即可求出理論夾緊力 。n為使夾緊可靠，應(yīng)再乘以安全系數(shù)為使夾緊可靠，應(yīng)再乘以安全系數(shù)K K后作為實(shí)際所需的后作為實(shí)際所需的夾緊力夾緊力 。 9.5.2 正確施加夾緊力9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n1斜楔夾緊機(jī)構(gòu)n（1）夾緊作用原理圖9-39 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)1鉆套 2襯套 3工件4楔塊 5夾具體n（2）斜楔夾緊力的計(jì)算）斜楔夾緊力的

33、計(jì)算 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)圖9-40 斜楔受力分析n（3）斜楔的自鎖條件n夾緊機(jī)構(gòu)一般都要求能自鎖，即當(dāng)原始力Fs撤除后，夾緊機(jī)構(gòu)在摩擦力作用下仍能保持其夾緊狀態(tài)而不松開(kāi)。 n要實(shí)現(xiàn)自鎖，得自鎖條件為n （9-16）9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n（4 4）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)n1 1）由于擴(kuò)力比）由于擴(kuò)力比iiF Fj j/F/Fs s，故斜楔具有明顯的增力特性。故斜楔具有明顯的增力特性。n2 2）夾緊行程小。增大）夾緊行程小。增大斜楔升斜楔升角可增加夾緊行程，但影響角可增加夾緊行程，但影響自鎖性能。可以采用雙升角的斜楔，即大升角使自鎖性能?？梢圆捎秒p升角的斜楔，即大升角使h

34、 h增大，增大，實(shí)現(xiàn)夾緊元件迅速進(jìn)退；小升角保證夾緊自鎖。實(shí)現(xiàn)夾緊元件迅速進(jìn)退；小升角保證夾緊自鎖。n3 3）自鎖性。自鎖條件為：）自鎖性。自鎖條件為：n4 4）適用范圍：主要作為增力自鎖機(jī)構(gòu)與氣動(dòng)、液壓夾緊）適用范圍：主要作為增力自鎖機(jī)構(gòu)與氣動(dòng)、液壓夾緊裝置組合使用。裝置組合使用。9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n2螺旋夾緊機(jī)構(gòu)n（1）作用原理n螺旋就像繞在圓柱體上的一個(gè)斜楔。 n（2）夾緊力計(jì)算 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n（3）螺旋夾緊的特點(diǎn)）螺旋夾緊的特點(diǎn)n螺旋夾緊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，增力效果突出，自鎖性能好，螺旋夾緊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，增力效果突出，自鎖性能好，夾緊行程較大，故在各類夾具中

35、應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)是每次夾緊和松夾緊行程較大，故在各類夾具中應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)是每次夾緊和松開(kāi)工件時(shí)間較長(zhǎng)，效率低。提高效率的措施是使用各種快速螺旋開(kāi)工件時(shí)間較長(zhǎng)，效率低。提高效率的措施是使用各種快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，如圖夾緊機(jī)構(gòu)，如圖9-41c所示的壓板所示的壓板4，只要旋松螺釘，便可使壓，只要旋松螺釘，便可使壓板板4退出，即可裝卸工件。退出，即可裝卸工件。9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n3偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)n（1）夾緊作用原理）夾緊作用原理n原始力使圓偏心回轉(zhuǎn)時(shí)，其回轉(zhuǎn)半徑不斷增大，相當(dāng)原始力使圓偏心回轉(zhuǎn)時(shí)，其回轉(zhuǎn)半徑不斷增大，相當(dāng)于把曲線楔逐漸楔緊于基圓和工件之間而把工件壓緊于把曲線楔逐漸楔緊于基圓

36、和工件之間而把工件壓緊 ,如以為圓心，以（如以為圓心，以（Re）為半徑畫(huà)一虛線圓（稱基為半徑畫(huà)一虛線圓（稱基圓），則圖中的陰影線部分就相當(dāng)于一個(gè)曲線楔繞在圓），則圖中的陰影線部分就相當(dāng)于一個(gè)曲線楔繞在基圓盤(pán)上。基圓盤(pán)上。 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n（2）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)n圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速。但升圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速。但升角在各夾緊點(diǎn)是不相同的，夾緊行程小，夾緊角在各夾緊點(diǎn)是不相同的，夾緊行程小，夾緊力不大，因此一般適用于切削負(fù)荷小，且無(wú)很力不大，因此一般適用于切削負(fù)荷小，且無(wú)很大振動(dòng)的場(chǎng)合。大振動(dòng)的場(chǎng)合。9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n4定心夾

37、緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)n定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種對(duì)工件同時(shí)實(shí)現(xiàn)定心定位和夾緊作用的夾緊機(jī)構(gòu)。定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種對(duì)工件同時(shí)實(shí)現(xiàn)定心定位和夾緊作用的夾緊機(jī)構(gòu)。該種機(jī)構(gòu)在夾緊過(guò)程中能使工件相對(duì)某一軸線或?qū)ΨQ面保持對(duì)稱性或該種機(jī)構(gòu)在夾緊過(guò)程中能使工件相對(duì)某一軸線或?qū)ΨQ面保持對(duì)稱性或?qū)χ行浴?duì)中性。n定心夾緊的實(shí)質(zhì)，在于定心定心夾緊的實(shí)質(zhì)，在于定心夾緊元件能夠等速趨近或退離，從而使夾緊元件能夠等速趨近或退離，從而使工件定位基面的尺寸偏差對(duì)稱地平均分配在夾緊方向上，而不產(chǎn)生基工件定位基面的尺寸偏差對(duì)稱地平均分配在夾緊方向上，而不產(chǎn)生基準(zhǔn)位置誤差。準(zhǔn)位置誤差。9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)圖9-45 定心夾緊示意圖n定心夾

38、緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式定心夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 n（1）定心）定心夾緊元件以等速移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定心夾緊夾緊元件以等速移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定心夾緊 .n圖圖9-46是螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)，螺桿是螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)，螺桿3兩端分別有螺兩端分別有螺距相等的左右螺紋。距相等的左右螺紋。 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)圖9-46 螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)n圖圖9-47為斜楔式夾緊機(jī)構(gòu)。為斜楔式夾緊機(jī)構(gòu)。 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n圖圖9-48為杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu)。為杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu)。 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)這一類等速移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定心夾緊這一類等速移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定心夾緊 的的定心夾緊機(jī)構(gòu)由于機(jī)構(gòu)組成環(huán)節(jié)多，定心夾緊機(jī)構(gòu)由于機(jī)構(gòu)組成環(huán)節(jié)多，運(yùn)動(dòng)副間的配

39、合間隙也不易控制，定心精度一般為運(yùn)動(dòng)副間的配合間隙也不易控制，定心精度一般為0.150.05mm。但因能產(chǎn)生較大的夾緊力和夾緊行程，所以多用于粗加工和半精加工。但因能產(chǎn)生較大的夾緊力和夾緊行程，所以多用于粗加工和半精加工。 n（2）依靠定心）依靠定心夾緊元件產(chǎn)生均勻彈性變形實(shí)現(xiàn)定心夾緊夾緊元件產(chǎn)生均勻彈性變形實(shí)現(xiàn)定心夾緊n 圖圖9-499-49為彈簧夾頭和彈性心軸，分別夾緊按外圓和內(nèi)孔為彈簧夾頭和彈性心軸，分別夾緊按外圓和內(nèi)孔定心的工件。它們都是利用圓錐面間的相對(duì)移動(dòng)使彈簧套筒定心的工件。它們都是利用圓錐面間的相對(duì)移動(dòng)使彈簧套筒2 2產(chǎn)生彈性張開(kāi)或收縮來(lái)使工件產(chǎn)生彈性張開(kāi)或收縮來(lái)使工件5 5定

40、心夾緊。定心夾緊。 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)圖9-49 彈簧夾頭和彈性心軸彈簧夾頭和彈性心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心精度達(dá)彈簧夾頭和彈性心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心精度達(dá)0.040.1mm。因彈簧套因彈簧套筒變形量不宜過(guò)大，故對(duì)工件定位面精度要求高，公差應(yīng)在筒變形量不宜過(guò)大，故對(duì)工件定位面精度要求高，公差應(yīng)在0.10.5mm以內(nèi)。通常用在精加工和半精加工場(chǎng)合。以內(nèi)。通常用在精加工和半精加工場(chǎng)合。 n液性塑料夾具：液性塑料夾具：它是在薄壁套筒中注入了一種常溫下呈凍膠它是在薄壁套筒中注入了一種常溫下呈凍膠狀（介于固體與液體之間）的液性塑料。因液性塑料有液體的不狀（介于固體與液體之間）的液性塑料。因液性塑料有液體的不可

41、壓縮性，當(dāng)旋人螺釘可壓縮性，當(dāng)旋人螺釘1時(shí)、塑料在密封的套筒內(nèi)將壓力同時(shí)傳時(shí)、塑料在密封的套筒內(nèi)將壓力同時(shí)傳遞到薄壁套筒的四周；使之產(chǎn)生均勻變形將工件定心夾緊。遞到薄壁套筒的四周；使之產(chǎn)生均勻變形將工件定心夾緊。n液性塑料夾具的特點(diǎn)是液性塑料夾具的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心精度高，可達(dá)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心精度高，可達(dá)0.010.02mm。但由薄壁套筒變形量小，因夾緊行程和夾緊力但由薄壁套筒變形量小，因夾緊行程和夾緊力都較小，故適用于精加工及工件定心尺寸精度等級(jí)不低于都較小，故適用于精加工及工件定心尺寸精度等級(jí)不低于IT8的的場(chǎng)合。目前因液性塑料本身易老化，使應(yīng)用范圍受到限制。場(chǎng)合。目前因液性塑料本身易

42、老化，使應(yīng)用范圍受到限制。 9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)圖9-50 液性塑料夾具n5聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)n從一處施力，能同時(shí)從不同的地方和方向?qū)σ粋€(gè)工件從一處施力，能同時(shí)從不同的地方和方向?qū)σ粋€(gè)工件或若干個(gè)工件進(jìn)行夾緊。能實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求的裝置稱為或若干個(gè)工件進(jìn)行夾緊。能實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求的裝置稱為聯(lián)動(dòng)裝置，或叫多點(diǎn)多件夾緊機(jī)構(gòu)。聯(lián)動(dòng)裝置，或叫多點(diǎn)多件夾緊機(jī)構(gòu)。9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)n多點(diǎn)多件夾緊機(jī)構(gòu)例多點(diǎn)多件夾緊機(jī)構(gòu)例2：9.5.3 典型夾緊機(jī)構(gòu)9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n9.6.1 車(chē)床夾具車(chē)床夾具n設(shè)計(jì)車(chē)床類夾具時(shí)，除了正確解決定位、夾緊問(wèn)設(shè)計(jì)車(chē)床類夾具時(shí)，除了正確解決定位、夾緊問(wèn)題外，還應(yīng)注意

43、以下特點(diǎn)和要求。題外，還應(yīng)注意以下特點(diǎn)和要求。n（1）因?yàn)閵A具隨機(jī)床主軸一起回轉(zhuǎn)，所以要求）因?yàn)閵A具隨機(jī)床主軸一起回轉(zhuǎn)，所以要求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕且重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕且重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減小慣性力和回轉(zhuǎn)力矩。以減小慣性力和回轉(zhuǎn)力矩。n（2）應(yīng)有平衡措施消除回轉(zhuǎn)不平衡引起的振動(dòng)）應(yīng)有平衡措施消除回轉(zhuǎn)不平衡引起的振動(dòng)現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 n（3）夾具上應(yīng)避免有尖角或突出部分，必要）夾具上應(yīng)避免有尖角或突出部分，必要時(shí)回轉(zhuǎn)部分外面應(yīng)加護(hù)罩。時(shí)回轉(zhuǎn)部分外面應(yīng)加護(hù)罩。（4）注意夾具在車(chē)床主軸上的定位與連接。夾）注意夾具在車(chē)床主軸上的定位與連接。夾具與主軸的定位表面之間必須有良好的配合

44、和具與主軸的定位表面之間必須有良好的配合和可靠的聯(lián)接，特別是夾緊裝置的自鎖應(yīng)可靠。可靠的聯(lián)接，特別是夾緊裝置的自鎖應(yīng)可靠。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n在主軸上裝夾的夾具一般分為心軸式及卡盤(pán)式在主軸上裝夾的夾具一般分為心軸式及卡盤(pán)式兩種兩種 ：n1）心軸式：心軸式：用心軸用心軸2的莫氏錐柄裝在主軸莫氏錐孔的莫氏錐柄裝在主軸莫氏錐孔內(nèi)，并用拉桿內(nèi)，并用拉桿1從主軸尾部將錐柄拉緊。這種裝夾型式從主軸尾部將錐柄拉緊。這種裝夾型式迅速方便，定位精度高、但剛性低，適用于迅速方便，定位精度高、但剛性低，適用于D小于小于140mm或的小型夾具?；虻男⌒蛫A具。 9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n2）卡盤(pán)式卡盤(pán)式 ：n

45、專用夾具通過(guò)過(guò)渡盤(pán)專用夾具通過(guò)過(guò)渡盤(pán)2裝在主軸上。過(guò)渡盤(pán)的一面與機(jī)床主裝在主軸上。過(guò)渡盤(pán)的一面與機(jī)床主軸聯(lián)接，其配合表面的形狀取決于車(chē)床主軸的端部結(jié)構(gòu)；軸聯(lián)接，其配合表面的形狀取決于車(chē)床主軸的端部結(jié)構(gòu)；過(guò)渡盤(pán)的另一面通常有與專用夾具定位用的凸緣。圖中過(guò)過(guò)渡盤(pán)的另一面通常有與專用夾具定位用的凸緣。圖中過(guò)渡盤(pán)按主軸前端結(jié)構(gòu)以圓錐面定心，用活套在主軸上的螺渡盤(pán)按主軸前端結(jié)構(gòu)以圓錐面定心，用活套在主軸上的螺母母1鎖緊，扭矩則由鍵鎖緊，扭矩則由鍵3傳遞。傳遞。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n9.6.2銑床夾具銑床夾具n設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)應(yīng)特別注意下列問(wèn)題：設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)應(yīng)特別注意下列問(wèn)

46、題：n（1）銑削是斷續(xù)切削，當(dāng)余量大時(shí)易引起振動(dòng)，因此銑）銑削是斷續(xù)切削，當(dāng)余量大時(shí)易引起振動(dòng)，因此銑床夾具的受力元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度；夾緊機(jī)構(gòu)提供床夾具的受力元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度；夾緊機(jī)構(gòu)提供的夾緊力應(yīng)足夠大，且要求有較好的自鎖性能。的夾緊力應(yīng)足夠大，且要求有較好的自鎖性能。n（2）當(dāng)需要用對(duì)刀塊來(lái)確定刀具和夾具間的正確位置時(shí)，）當(dāng)需要用對(duì)刀塊來(lái)確定刀具和夾具間的正確位置時(shí)，選用對(duì)刀塊。對(duì)刀時(shí)，對(duì)刀塊和刀具間要放入對(duì)刀塞尺、選用對(duì)刀塊。對(duì)刀時(shí)，對(duì)刀塊和刀具間要放入對(duì)刀塞尺、防止刀具和對(duì)刀塊直接接觸而損壞刀具和對(duì)刀塊。對(duì)刀精防止刀具和對(duì)刀塊直接接觸而損壞刀具和對(duì)刀塊。對(duì)刀精度由抽動(dòng)塞尺

47、時(shí)的松緊程度來(lái)控制。平塞尺和圓塞尺均已度由抽動(dòng)塞尺時(shí)的松緊程度來(lái)控制。平塞尺和圓塞尺均已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。n（3）銑床夾具在機(jī)床上的定位，一般是夾具體底面及其）銑床夾具在機(jī)床上的定位，一般是夾具體底面及其上的兩個(gè)定位鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。上的兩個(gè)定位鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n定位鍵的結(jié)構(gòu)及其在機(jī)床定位鍵的結(jié)構(gòu)及其在機(jī)床T型槽中的位置型槽中的位置 ：（a）A型 （b）B型 （c）相配件尺寸圖9-58 標(biāo)準(zhǔn)定位鍵的結(jié)構(gòu)n9.6.3 鉆床夾具鉆床夾具 n1 1）鉆套結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)）鉆套結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì) ：9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n鉆模鉆模例：例：9.6 典型機(jī)

48、床夾具的應(yīng)用圖9-59 回轉(zhuǎn)式鉆模n9.6.4 鏜床夾具鏜床夾具n鏜床夾具（簡(jiǎn)稱鏜模）設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，是必須很好鏜床夾具（簡(jiǎn)稱鏜模）設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，是必須很好地解決鏜桿的導(dǎo)向，即有關(guān)鏜套的布置方式和鏜套結(jié)地解決鏜桿的導(dǎo)向，即有關(guān)鏜套的布置方式和鏜套結(jié)構(gòu)型式的選擇和設(shè)計(jì)。構(gòu)型式的選擇和設(shè)計(jì)。n1鏜套的布置方式鏜套的布置方式n按鏜套的位置分布，可分為下列幾種：按鏜套的位置分布，可分為下列幾種：n（1）單支承前導(dǎo)引：）單支承前導(dǎo)引：n鏜套布置在被加工孔的前方，主要適用于加工鏜套布置在被加工孔的前方，主要適用于加工D60mm，LD的通孔。的通孔。 9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n這種布置方式的特點(diǎn)是：這種

49、布置方式的特點(diǎn)是：n1)可以鏜削孔間距離較小的孔系。這是由于可以鏜削孔間距離較小的孔系。這是由于d11.5的長(zhǎng)孔。此時(shí)的長(zhǎng)孔。此時(shí)h值可以小于值可以小于L，從從而提高了鏜桿剛性，有利于保證鏜孔質(zhì)量。鏜套上開(kāi)有引刀槽，使而提高了鏜桿剛性，有利于保證鏜孔質(zhì)量。鏜套上開(kāi)有引刀槽，使單刃鏜刀進(jìn)退方便，單刃鏜刀進(jìn)退方便，h值更小。但值更小。但h的最小值必須保證更換和調(diào)整刀的最小值必須保證更換和調(diào)整刀頭的方便和排屑的需要。頭的方便和排屑的需要。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n（3）前后雙支承導(dǎo)引）前后雙支承導(dǎo)引n如圖如圖9-64所示，在工件兩側(cè)都布置有鏜套，主要用于所示，在工件兩側(cè)都布置有鏜套，主要用于鏜削鏜

50、削1.5 D的通孔或同一軸線上一組孔，且對(duì)同軸度的通孔或同一軸線上一組孔，且對(duì)同軸度或孔間距要求較高場(chǎng)合?；蚩组g距要求較高場(chǎng)合。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n（4）雙支承后導(dǎo)引）雙支承后導(dǎo)引9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n1）單支承導(dǎo)引的鏜桿，應(yīng)與機(jī)床主軸作剛性聯(lián)接，機(jī)單支承導(dǎo)引的鏜桿，應(yīng)與機(jī)床主軸作剛性聯(lián)接，機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度將直接影響加工質(zhì)量。床主軸的回轉(zhuǎn)精度將直接影響加工質(zhì)量。n2）采用雙支承導(dǎo)引時(shí)，鏜桿和機(jī)床主軸應(yīng)采用浮動(dòng)連采用雙支承導(dǎo)引時(shí)，鏜桿和機(jī)床主軸應(yīng)采用浮動(dòng)連接，圖接，圖9-66為一簡(jiǎn)單的浮動(dòng)接頭。這時(shí)鏜孔的精度取為一簡(jiǎn)單的浮動(dòng)接頭。這時(shí)鏜孔的精度取決于鏜模，與機(jī)床精度無(wú)關(guān)。決于鏜模

51、，與機(jī)床精度無(wú)關(guān)。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用圖9-66 浮動(dòng)接頭n2鏜套的結(jié)構(gòu)型式鏜套的結(jié)構(gòu)型式n鏜套主要有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種。鏜套主要有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種。n（1）固定式鏜套）固定式鏜套n固定在鏜模支架上，不能隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)固定在鏜模支架上，不能隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，軸線位置準(zhǔn)確。但鏜桿與鏜套之間既有相簡(jiǎn)單、緊湊，軸線位置準(zhǔn)確。但鏜桿與鏜套之間既有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又有相對(duì)移動(dòng)，故易因摩擦發(fā)熱而咬死，或因?qū)D(zhuǎn)動(dòng)，又有相對(duì)移動(dòng)，故易因摩擦發(fā)熱而咬死，或因鏜套鏜桿的磨損失去導(dǎo)向精度，故只適用于低速鏜孔。鏜套鏜桿的磨損失去導(dǎo)向精度，故只適用于低速鏜孔。使用需要充分潤(rùn)滑，鏜套開(kāi)有

52、油槽，可用油槍從油杯注使用需要充分潤(rùn)滑，鏜套開(kāi)有油槽，可用油槍從油杯注入潤(rùn)滑油。入潤(rùn)滑油。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用a） b）圖9-67 固定式鏜套n（2）回轉(zhuǎn)式鏜套）回轉(zhuǎn)式鏜套n當(dāng)采用高速鏜孔或鏜桿直徑較大，線速度過(guò)當(dāng)采用高速鏜孔或鏜桿直徑較大，線速度過(guò)20m/min時(shí)，一般采用回轉(zhuǎn)式鏜套。這種鏜套的特時(shí)，一般采用回轉(zhuǎn)式鏜套。這種鏜套的特點(diǎn)是導(dǎo)向表面和回轉(zhuǎn)部分分離，既保證了高的導(dǎo)向精點(diǎn)是導(dǎo)向表面和回轉(zhuǎn)部分分離，既保證了高的導(dǎo)向精度，又避免了兩者之間因摩擦發(fā)熱而生產(chǎn)的咬死現(xiàn)象。度，又避免了兩者之間因摩擦發(fā)熱而生產(chǎn)的咬死現(xiàn)象。n回轉(zhuǎn)式鏜套分滑動(dòng)式、外滾式和內(nèi)滾式三種?；剞D(zhuǎn)式鏜套分滑動(dòng)式、外滾式和

53、內(nèi)滾式三種。 9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n1）滑動(dòng)式鏜套：）滑動(dòng)式鏜套：n鏜套鏜套2支承在固定支承套支承在固定支承套1上，鏜模支架上，鏜模支架4上設(shè)有油環(huán)，用于對(duì)固定上設(shè)有油環(huán)，用于對(duì)固定支承套支承套1和鏜套和鏜套2形成的滑動(dòng)軸承副進(jìn)行潤(rùn)滑。鏜套形成的滑動(dòng)軸承副進(jìn)行潤(rùn)滑。鏜套2中開(kāi)有鍵槽中開(kāi)有鍵槽3，鏜桿上的鍵通過(guò)鍵槽帶動(dòng)鏜套一起回轉(zhuǎn)，鏜套孔完成鏜桿的導(dǎo)引。鏜桿上的鍵通過(guò)鍵槽帶動(dòng)鏜套一起回轉(zhuǎn)，鏜套孔完成鏜桿的導(dǎo)引?；瑒?dòng)鏜套具有結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，減振性能較好等優(yōu)點(diǎn)。但必滑動(dòng)鏜套具有結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，減振性能較好等優(yōu)點(diǎn)。但必須充分潤(rùn)滑，工作速度也不宜過(guò)高。須充分潤(rùn)滑，工作速度也不宜過(guò)高。9

54、.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n2）外滾式鏜套外滾式鏜套 ：n鏜套鏜套2由滾動(dòng)軸承由滾動(dòng)軸承6支承。滾動(dòng)軸承也可以根據(jù)加工需支承。滾動(dòng)軸承也可以根據(jù)加工需要選用滾錐軸承或滾針軸承。要選用滾錐軸承或滾針軸承。外滾式鏜套具有設(shè)計(jì)、外滾式鏜套具有設(shè)計(jì)、制造和維修方便，潤(rùn)滑要求比滑動(dòng)鏜套低，轉(zhuǎn)速范圍制造和維修方便，潤(rùn)滑要求比滑動(dòng)鏜套低，轉(zhuǎn)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn)廣等優(yōu)點(diǎn)。 9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n3）內(nèi)滾式鏜套。）內(nèi)滾式鏜套。n鏜套鏜套2與固定支承套與固定支承套1配合，兩者只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相配合，兩者只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。鏜桿上裝有滾動(dòng)軸承，可以在鏜套對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。鏜桿上裝有滾動(dòng)軸承，可以在鏜套2導(dǎo)引表面導(dǎo)引表面的

55、內(nèi)部作相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種鏜套結(jié)構(gòu)尺寸較大，能的內(nèi)部作相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種鏜套結(jié)構(gòu)尺寸較大，能使刀具順利通過(guò)固定支承套，而無(wú)須設(shè)置引刀槽。使刀具順利通過(guò)固定支承套，而無(wú)須設(shè)置引刀槽。9.6 典型機(jī)床夾具的應(yīng)用n夾具設(shè)計(jì)過(guò)程大致可分為以下幾個(gè)階段：夾具設(shè)計(jì)過(guò)程大致可分為以下幾個(gè)階段：n1設(shè)計(jì)前的調(diào)查研究設(shè)計(jì)前的調(diào)查研究n（1）夾具設(shè)計(jì)和零件加工工藝是密切相關(guān)的，在設(shè)計(jì)夾具前，）夾具設(shè)計(jì)和零件加工工藝是密切相關(guān)的，在設(shè)計(jì)夾具前，要仔細(xì)了解零件圖及零件的加工工藝過(guò)程。如各工序的加工內(nèi)容，要仔細(xì)了解零件圖及零件的加工工藝過(guò)程。如各工序的加工內(nèi)容，定位夾緊、切削用量、選用的機(jī)床、刀具等。特別應(yīng)仔細(xì)了解需定位

56、夾緊、切削用量、選用的機(jī)床、刀具等。特別應(yīng)仔細(xì)了解需設(shè)計(jì)夾具的工序的工藝情況。設(shè)計(jì)夾具的工序的工藝情況。n（2）了解使用該夾具的機(jī)床、刀具的主要技術(shù)規(guī)格，機(jī)床運(yùn)動(dòng)）了解使用該夾具的機(jī)床、刀具的主要技術(shù)規(guī)格，機(jī)床運(yùn)動(dòng)情況以及機(jī)床上安裝夾具部分的結(jié)構(gòu)及配合尺寸。情況以及機(jī)床上安裝夾具部分的結(jié)構(gòu)及配合尺寸。n（3 3）收集夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)、典型夾具結(jié)構(gòu)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理收集夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)、典型夾具結(jié)構(gòu)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理以及同類型夾具的有關(guān)資料。以及同類型夾具的有關(guān)資料。n（4）了解零件的生產(chǎn)類型以及本廠制造夾具的經(jīng)驗(yàn)和能力，了）了解零件的生產(chǎn)類型以及本廠制造夾具的經(jīng)驗(yàn)和能力，了解同類夾具的使用情況，及

57、時(shí)吸收先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。解同類夾具的使用情況，及時(shí)吸收先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。9.7 專用夾具設(shè)計(jì)方法n2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案、繪制結(jié)構(gòu)草圖確定夾具的結(jié)構(gòu)方案、繪制結(jié)構(gòu)草圖n（1）確定工件的定位方案，選擇和設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差；）確定工件的定位方案，選擇和設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差；定位基準(zhǔn)在工藝規(guī)程中已確定，確定定位方案時(shí)，除考慮定位精度外，定位基準(zhǔn)在工藝規(guī)程中已確定，確定定位方案時(shí)，除考慮定位精度外，還應(yīng)考慮整個(gè)夾具的布局，夾緊機(jī)構(gòu)的布置及操作方便等。以此來(lái)考還應(yīng)考慮整個(gè)夾具的布局，夾緊機(jī)構(gòu)的布置及操作方便等。以此來(lái)考查定位基準(zhǔn)的選擇是否合理。查定位基準(zhǔn)的選擇是否合理。n（2）確定刀具的對(duì)刀或?qū)б绞?，選擇

58、或設(shè)計(jì)對(duì)刀元件或?qū)б?。）確定刀具的對(duì)刀或?qū)б绞剑x擇或設(shè)計(jì)對(duì)刀元件或?qū)б?。n（3）確定夾緊方案、選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力；如果夾緊）確定夾緊方案、選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力；如果夾緊力過(guò)大，還應(yīng)計(jì)算有關(guān)元件的強(qiáng)度或剛度。力過(guò)大，還應(yīng)計(jì)算有關(guān)元件的強(qiáng)度或剛度。 n（4）確定其它裝置的結(jié)構(gòu)型式，如定位鍵、操作件、分度裝置等。）確定其它裝置的結(jié)構(gòu)型式，如定位鍵、操作件、分度裝置等。n（5）確定夾具體和繪制結(jié)構(gòu)方案的總體草圖。）確定夾具體和繪制結(jié)構(gòu)方案的總體草圖。9.7 專用夾具設(shè)計(jì)方法n3繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖n 夾具總圖一般是畫(huà)出夾緊時(shí)的狀態(tài)，以便看出能否夾具總圖一般

59、是畫(huà)出夾緊時(shí)的狀態(tài)，以便看出能否夾緊，松開(kāi)時(shí)的位置可以用雙點(diǎn)劃線全部或局部畫(huà)出。夾緊，松開(kāi)時(shí)的位置可以用雙點(diǎn)劃線全部或局部畫(huà)出。n 繪制夾具總圖時(shí)，首先用雙點(diǎn)劃線畫(huà)出工件的三面繪制夾具總圖時(shí)，首先用雙點(diǎn)劃線畫(huà)出工件的三面投影，表示出工件的定位基面、夾緊表面和被加工表投影，表示出工件的定位基面、夾緊表面和被加工表面。工件在此是一個(gè)假想的透明體，它不影響其它元面。工件在此是一個(gè)假想的透明體，它不影響其它元件和裝置的繪制。然后，圍繞工件按定位元件、導(dǎo)引件和裝置的繪制。然后，圍繞工件按定位元件、導(dǎo)引元件、夾緊裝置及其它裝置的順序依次繪制，最后繪元件、夾緊裝置及其它裝置的順序依次繪制，最后繪制夾具體，完

60、成總裝配圖。制夾具體，完成總裝配圖。9.7 專用夾具設(shè)計(jì)方法n題目：題目：設(shè)計(jì)如圖設(shè)計(jì)如圖9-70所示工件銑槽工序的專用夾具。所示工件銑槽工序的專用夾具。該工件加工工藝過(guò)程如下：該工件加工工藝過(guò)程如下：n(1)銑前后兩端面銑前后兩端面 X61臥銑臥銑n(2)銑底面、頂面銑底面、頂面 X61臥銑臥銑n(3)銑兩側(cè)面銑兩側(cè)面 X61臥銑臥銑n(4)銑兩臺(tái)肩面銑兩臺(tái)肩面 X61臥銑臥銑n(5)鉆鉸孔鉆鉸孔 Z535立鉆立鉆n(6)銑槽銑槽 X61臥銑臥銑9.7 專用夾具設(shè)計(jì)方法（舉例）圖9-70 塊狀零件圖n設(shè)計(jì)步驟一：工序簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)步驟一：工序簡(jiǎn)圖分析：分析：n1）本工序工件的定位面是后平面本工序工