第6章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

1、2 2）專用夾具）專用夾具 3 3） 組合夾具組合夾具 組合夾具是一種適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的新型夾具組合夾具是一種適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的新型夾具。它。它由一套結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)規(guī)格化、系列化的通用元件組成。由一套結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)規(guī)格化、系列化的通用元件組成。 使用單位可根據(jù)工件的加工要求，快速組裝出所需要的夾使用單位可根據(jù)工件的加工要求，快速組裝出所需要的夾具。這類夾具有縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少專用夾具的品種、數(shù)具。這類夾具有縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少專用夾具的品種、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點(diǎn)。量和存放面積等優(yōu)點(diǎn)。 圖所示的雙臂曲柄鉆孔夾具，即是組合夾具的一個(gè)示例。圖所示的雙臂曲柄鉆孔夾具，即是組合夾具的一

2、個(gè)示例。4 4） 成組夾具成組夾具 在成組技術(shù)生產(chǎn)中，由于加工批量較小，每在成組技術(shù)生產(chǎn)中，由于加工批量較小，每種零件單獨(dú)設(shè)計(jì)專用夾具不經(jīng)濟(jì)，而使用通用夾種零件單獨(dú)設(shè)計(jì)專用夾具不經(jīng)濟(jì)，而使用通用夾具又不能滿足加工精度和生產(chǎn)率的要求，故而具又不能滿足加工精度和生產(chǎn)率的要求，故而采采用成組加工工藝，根據(jù)組內(nèi)的典型零件設(shè)計(jì)出通用成組加工工藝，根據(jù)組內(nèi)的典型零件設(shè)計(jì)出通用夾具。用夾具。這類夾具在使用時(shí)，只需對夾具上部分這類夾具在使用時(shí)，只需對夾具上部分定位、夾緊元件進(jìn)行調(diào)整或更換，就可用于組內(nèi)定位、夾緊元件進(jìn)行調(diào)整或更換，就可用于組內(nèi)不同工件的加工。不同工件的加工。1 1、工件在夾具中定位的作用和意義

3、在于：、工件在夾具中定位的作用和意義在于： 對于單個(gè)工件來說就是使工件準(zhǔn)確占據(jù)定位元件所對于單個(gè)工件來說就是使工件準(zhǔn)確占據(jù)定位元件所規(guī)定的位置；規(guī)定的位置； 對于一批順序放入夾具中的工件來說，則是使它們對于一批順序放入夾具中的工件來說，則是使它們都占有一致的位置。都占有一致的位置。 一批一批工件在夾具中位置的一致性，是由工件的定位工件在夾具中位置的一致性，是由工件的定位基準(zhǔn)表面與夾具中的定位元件基準(zhǔn)表面與夾具中的定位元件相接觸或相配合相接觸或相配合得到的，得到的，前者前者稱為支承定位；后者稱為對中或定心定位稱為支承定位；后者稱為對中或定心定位。 因?yàn)閵A具通常是用于加工一批工件的，所以設(shè)計(jì)夾因?yàn)?/p>

4、夾具通常是用于加工一批工件的，所以設(shè)計(jì)夾具時(shí)具時(shí)如何保證一批工件位置的一致性，是工件在夾具如何保證一批工件位置的一致性，是工件在夾具中定位的根本問題。中定位的根本問題。 在在XOY平面有定位支承點(diǎn)平面有定位支承點(diǎn)1，2，3；限制了；限制了YXZ, 三個(gè)自由度；三個(gè)自由度；在在XOZ平面有平面有4，5兩個(gè)定位支承兩個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了點(diǎn)，限制了YZ,兩個(gè)自由度兩個(gè)自由度；在在YOZ平面有平面有6一個(gè)定位支承點(diǎn)，一個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了限制了 一個(gè)自由度。一個(gè)自由度。恰好六個(gè)定位支承點(diǎn)，分別限制了恰好六個(gè)定位支承點(diǎn)，分別限制了六個(gè)自由度，使六方體在空間直角六個(gè)自由度，使六方體在空間直角坐標(biāo)系中有完全

5、確定的位置。坐標(biāo)系中有完全確定的位置。X圖圖6-2 兩個(gè)兩個(gè)V形塊相當(dāng)于四個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了形塊相當(dāng)于四個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了 .,;,ZXZXYY如圖（如圖（a）所示，為保所示，為保證加工尺寸證加工尺寸及上下平面的平行度，及上下平面的平行度，限制限制 三個(gè)自三個(gè)自由度即可。由度即可。2THH YXZ,如圖所示，加工連桿大頭孔的如圖所示，加工連桿大頭孔的定位。大平面相當(dāng)于三個(gè)定位定位。大平面相當(dāng)于三個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了支承點(diǎn)，限制了 三個(gè)自三個(gè)自由度；長圓柱銷相當(dāng)于四個(gè)定由度；長圓柱銷相當(dāng)于四個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了位支承點(diǎn)，限制了四個(gè)自由度，定位銷四個(gè)自由度，定位銷3相當(dāng)于一相當(dāng)于一個(gè)定位支承點(diǎn)

6、，限制了個(gè)定位支承點(diǎn)，限制了一個(gè)自由度。一個(gè)自由度。很顯然很顯然 被重復(fù)限制了。被重復(fù)限制了。YXZ,YXYX,YX,Zy4 4）欠定位）欠定位當(dāng)定位支承點(diǎn)的數(shù)目，少于應(yīng)限制的自由度數(shù)目，當(dāng)定位支承點(diǎn)的數(shù)目，少于應(yīng)限制的自由度數(shù)目，工件不能正確定位，不能滿足加工要求。這種定位工件不能正確定位，不能滿足加工要求。這種定位方式，稱為欠定位。方式，稱為欠定位。如圖所示，為一欠定位的實(shí)例。在長如圖所示，為一欠定位的實(shí)例。在長V V形塊上定位，形塊上定位，加工軸上距一端為尺寸加工軸上距一端為尺寸a a的槽。的槽。后浮動(dòng)頂尖相當(dāng)于兩個(gè)定位支承點(diǎn)，限制后浮動(dòng)頂尖相當(dāng)于兩個(gè)定位支承點(diǎn)，限制解：解：1. 分析加

7、工要求需要分析加工要求需要限制的自由度。限制的自由度。要想加工出準(zhǔn)確的圓柱面來，要想加工出準(zhǔn)確的圓柱面來，必須限制必須限制2. 分析定位元件所能限制的自由度分析定位元件所能限制的自由度三爪卡盤夾持較長，相當(dāng)于四個(gè)定位支承點(diǎn)，限制三爪卡盤夾持較長，相當(dāng)于四個(gè)定位支承點(diǎn)，限制ZYZY,ZYZY,ZY,屬于過定位。應(yīng)改進(jìn)為三爪卡盤夾持較短。5）定位實(shí)例分析）定位實(shí)例分析YXZ,2）固定）固定V塊限制塊限制 3）滑動(dòng)）滑動(dòng)V塊限制塊限制YX,Z 屬于那種定位情況，是否合理，如需改進(jìn)，屬于那種定位情況，是否合理，如需改進(jìn)， 應(yīng)如何改進(jìn)。應(yīng)如何改進(jìn)。解：解：1. 1. 分析加工要求需要限制的自由度。分析加

8、工要求需要限制的自由度。根據(jù)加工要求應(yīng)限制根據(jù)加工要求應(yīng)限制2. 2. 分析定位元件所能限制的自由度分析定位元件所能限制的自由度1 1）大平面限制）大平面限制YXZ,YXYX,2）固定）固定V塊限制塊限制 3）滑動(dòng)）滑動(dòng)V塊限制（如存在圓度誤差）塊限制（如存在圓度誤差）YX,YY 工件在夾具中的定位，是靠定位元件來實(shí)現(xiàn)的。工件在夾具中的定位，是靠定位元件來實(shí)現(xiàn)的。定位表面不同，應(yīng)選擇不同的定位元件。定位表面不同，應(yīng)選擇不同的定位元件。1 1、工件以平面定位、工件以平面定位 1 1） 固定支承：固定支承：定位支承點(diǎn)的位置固定不變。定位支承點(diǎn)的位置固定不變。限制一個(gè)不定度(移動(dòng)）限制兩個(gè)不定度(移

9、動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)）二、定位元件的選擇與設(shè)計(jì)二、定位元件的選擇與設(shè)計(jì) 2 2）可調(diào)支承：）可調(diào)支承：定位支承點(diǎn)的位置可以調(diào)節(jié)。定位支承點(diǎn)的位置可以調(diào)節(jié)。 主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的場合。主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的場合。限制一個(gè)不定度(移動(dòng)） 3 3） 自位支承自位支承 定位支承點(diǎn)的位置隨工件定位基準(zhǔn)位置變化而自動(dòng)定位支承點(diǎn)的位置隨工件定位基準(zhǔn)位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)的定位元件。與之適應(yīng)的定位元件。 自位支承一般只起自位支承一般只起一個(gè)定位支承點(diǎn)的作用一個(gè)定位支承點(diǎn)的作用自位支承限制一個(gè)不定度(移動(dòng)） 4 4） 輔助支承：輔助支承：只起提高工件支承剛性或輔助定只起提高工件支承剛性或輔助定

10、位作用的定位元件。（注意與可調(diào)支承的區(qū)別）位作用的定位元件。（注意與可調(diào)支承的區(qū)別）不限制不定度2 2、工件以孔定位、工件以孔定位 1 1）定位銷：）定位銷： 可分為：固定式定位銷和可換式定位銷兩種。可分為：固定式定位銷和可換式定位銷兩種。 其中：其中：長圓柱定位銷限制四個(gè)不定度，短圓柱長圓柱定位銷限制四個(gè)不定度，短圓柱定位銷限制兩個(gè)不定度。定位銷限制兩個(gè)不定度。固定式定位銷 長削邊銷限制兩個(gè)不定度，短削邊銷限制一個(gè)不長削邊銷限制兩個(gè)不定度，短削邊銷限制一個(gè)不定度。定度。 錐面銷限制三個(gè)不定度（移動(dòng)）。錐面銷限制三個(gè)不定度（移動(dòng)）?？蓳Q式定位銷 錐面定位銷 削邊定位銷和標(biāo)準(zhǔn)菱形定位銷的幾種形式

11、削邊定位銷和標(biāo)準(zhǔn)菱形定位銷的幾種形式： D50 mm3D50mmD90 905B/d5）時(shí)，要求排屑暢快，可取）時(shí)，要求排屑暢快，可取h=1.5dh=1.5d。 此外，此外，鉆套內(nèi)孔和外圓的同軸度不應(yīng)大于鉆套內(nèi)孔和外圓的同軸度不應(yīng)大于O.005mmO.005mm 在機(jī)械加工中，經(jīng)常會(huì)遇到一些表面是按一定在機(jī)械加工中，經(jīng)常會(huì)遇到一些表面是按一定角度或一定距離分布的，因而要求當(dāng)工件加工完一角度或一定距離分布的，因而要求當(dāng)工件加工完一個(gè)表面后，夾具的某些部分應(yīng)能連同工件一起轉(zhuǎn)過個(gè)表面后，夾具的某些部分應(yīng)能連同工件一起轉(zhuǎn)過一定的角度或移動(dòng)一定的距離，實(shí)現(xiàn)上述要求的裝一定的角度或移動(dòng)一定的距離，實(shí)現(xiàn)上述

12、要求的裝置就叫做置就叫做分度裝置分度裝置。 分度裝置可分為兩大類：分度裝置可分為兩大類：回轉(zhuǎn)分度裝置和直線回轉(zhuǎn)分度裝置和直線分度裝置分度裝置。 由于這兩類分度裝置的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)方法基由于這兩類分度裝置的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)方法基本相同，而生產(chǎn)中又以回轉(zhuǎn)分度裝置的應(yīng)用為多，本相同，而生產(chǎn)中又以回轉(zhuǎn)分度裝置的應(yīng)用為多，故本節(jié)主要分析和介紹故本節(jié)主要分析和介紹回轉(zhuǎn)分度裝置回轉(zhuǎn)分度裝置。6.4.3 夾具的分度裝置夾具的分度裝置一、一、 分度裝置的組成分度裝置的組成 1 1）轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分。）轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分。它實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位（或它實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位（或移位），如圖移位），如圖6-436-43中的分度盤中

13、的分度盤3 3。 2 2）固定部分。）固定部分。它是分度裝置的基體，常與夾具體它是分度裝置的基體，常與夾具體連接成一體，如圖連接成一體，如圖6-436-43中的夾具體中的夾具體5 5。 3 3）對定機(jī)構(gòu)。）對定機(jī)構(gòu)。它保證工件正確的分度位置，并完它保證工件正確的分度位置，并完成插銷、撥銷動(dòng)作，如圖成插銷、撥銷動(dòng)作，如圖6-436-43中的分度盤中的分度盤3 3、分度銷、分度銷8 8及拔銷手柄及拔銷手柄7 7等。等。 4 4）夾緊機(jī)構(gòu)。）夾緊機(jī)構(gòu)。它將轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分與固定部它將轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分與固定部分緊固在一起，起到減小加工時(shí)的振動(dòng)和保護(hù)對定分緊固在一起，起到減小加工時(shí)的振動(dòng)和保護(hù)對定機(jī)

14、構(gòu)的作用，如圖機(jī)構(gòu)的作用，如圖6-436-43中的鎖緊手柄中的鎖緊手柄6 6、壓板、壓板9 9。 二、分度對定機(jī)構(gòu)二、分度對定機(jī)構(gòu) 用分度或轉(zhuǎn)位夾具加工工件時(shí)，各工位加工獲得用分度或轉(zhuǎn)位夾具加工工件時(shí)，各工位加工獲得的表面之間的位置精度與分度裝置的分度定位精度有的表面之間的位置精度與分度裝置的分度定位精度有關(guān)。分度定位精度與分度裝置的結(jié)構(gòu)形式和制造精度關(guān)。分度定位精度與分度裝置的結(jié)構(gòu)形式和制造精度有關(guān)。分度裝置的關(guān)鍵部分有關(guān)。分度裝置的關(guān)鍵部分是對定機(jī)構(gòu)。它是用來完是對定機(jī)構(gòu)。它是用來完成分度、對準(zhǔn)、定位的機(jī)構(gòu)成分度、對準(zhǔn)、定位的機(jī)構(gòu)。 分度盤直徑相同時(shí)，分度盤上分度孔分度盤直徑相同時(shí)，分度盤

15、上分度孔( (槽槽) )距分度距分度盤的回轉(zhuǎn)軸線越遠(yuǎn)，對定機(jī)構(gòu)分度轉(zhuǎn)角誤差也越小。盤的回轉(zhuǎn)軸線越遠(yuǎn)，對定機(jī)構(gòu)分度轉(zhuǎn)角誤差也越小。 因此，因此，徑向分度的精度要比軸向分度的精度高。徑向分度的精度要比軸向分度的精度高。 臺(tái)鉆立式鉆床搖臂鉆床1 1、鉆模的結(jié)構(gòu)形式、鉆模的結(jié)構(gòu)形式固定式鉆模( (2 2) ) 回轉(zhuǎn)式鉆模回轉(zhuǎn)式鉆模（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模（4）蓋板式鉆模(5) 滑柱式鉆模 2、鉆模板形式 鉆模板與夾具體的連接，考慮鉆模板與夾具體的連接，考慮到工件的大小，操作空間和工件裝卸，到工件的大小，操作空間和工件裝卸，一般有固定式、分離式、鉸鏈?zhǔn)?、懸一般有固定式、分離式、鉸鏈?zhǔn)?、懸掛式和可調(diào)式等。掛式和可

16、調(diào)式等。 二、鏜床夾具二、鏜床夾具 鏜床夾具又稱鏜模，是一種精鏜床夾具又稱鏜模，是一種精密夾具，主要用于加工箱體類零件密夾具，主要用于加工箱體類零件上的孔或孔系。上的孔或孔系。 臥式鏜床鏜模 1支架 2導(dǎo)套 3、4定位元件 5、8壓板 6夾緊螺釘7可調(diào)支承 9鏜模底座 10鏜桿 11浮動(dòng)接頭1、鏜套導(dǎo)向支架的布置：、鏜套導(dǎo)向支架的布置： 取決于鏜孔直徑取決于鏜孔直徑 D和深度和深度L 。a、單面前導(dǎo)向、單面前導(dǎo)向 D 60 mmL D通孔h=(0.51)Dh 20剛性連接：莫氏錐度連接 b、單面后導(dǎo)向、單面后導(dǎo)向用于D60mmL 1.5D的通孔或同軸孔系，當(dāng)S 10d時(shí)，應(yīng)設(shè)中間導(dǎo)引套浮動(dòng)連接

17、d、雙面單導(dǎo)向、雙面單導(dǎo)向2、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 若鏜刀調(diào)整好后，伸入鏜模進(jìn)行加工，須注意若鏜刀調(diào)整好后，伸入鏜模進(jìn)行加工，須注意鏜刀從鏜套中穿過時(shí)的刀具引入問題。鏜刀從鏜套中穿過時(shí)的刀具引入問題。 若鏜桿上是多刀加工工件上同軸線的多孔，必若鏜桿上是多刀加工工件上同軸線的多孔，必須注意刀具從未加工毛孔中穿過問題。一般處理方須注意刀具從未加工毛孔中穿過問題。一般處理方法是刀尖都準(zhǔn)停在刀桿上部，將工件先抬高，刀具法是刀尖都準(zhǔn)停在刀桿上部，將工件先抬高，刀具進(jìn)入到加工位置后，工件再落下，夾緊固定。進(jìn)入到加工位置后，工件再落下，夾緊固定。 鏜模導(dǎo)向支架上不允許安裝夾緊機(jī)構(gòu)及元件，鏜模導(dǎo)向支架上

18、不允許安裝夾緊機(jī)構(gòu)及元件，以防受力變形，影響孔的加工精度和孔系位置精度。以防受力變形，影響孔的加工精度和孔系位置精度。 三、三、 銑床夾具銑床夾具 普通臥式銑床立式銑床1、銑床夾具的類型、銑床夾具的類型（1 1）直線進(jìn)給式直線進(jìn)給式 大部分的銑床夾具都是直線進(jìn)給式，其中有單大部分的銑床夾具都是直線進(jìn)給式，其中有單工件、多工件之分，或單工位、多工位之分。多用工件、多工件之分，或單工位、多工位之分。多用于中小批生產(chǎn)。于中小批生產(chǎn)。 （2 2）圓周進(jìn)給式圓周進(jìn)給式 通常用在具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的立式銑床上。一通常用在具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的立式銑床上。一般用于大批大量生產(chǎn)。般用于大批大量生產(chǎn)。 （3 3）仿形進(jìn)給式仿形進(jìn)給式 用于加工曲線輪廓的工件，常用于立式銑床。用于加工曲線輪廓的工件，常用于立式銑床。按進(jìn)給方式又可分為直線進(jìn)給仿形和圓周進(jìn)給仿形按進(jìn)給方式又可分為直線進(jìn)給仿形和圓周進(jìn)給仿形銑床夾具。銑床夾具。 直線進(jìn)給式多工位裝夾的銑床夾具 料倉式銑床夾具 圖 圓周進(jìn)給式銑床夾具工作原理1轉(zhuǎn)臺(tái) 2夾具 3粗銑刀 4精銑刀 靠模銑床夾具四、四、 車床夾具車床夾具 車床夾具一般都安裝在車床主軸端部，車床夾具一般都安裝在車床主軸端部，加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，裝在刀架加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，裝在刀架上的切削刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上的切削刀具作進(jìn)給