工藝夾具4對刀

1、機(jī)械制造工藝學(xué)主講： 劉 軍教材：機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版） （王先逵主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版）班級：機(jī)制071073（122人）學(xué)時：60課程名稱課程名稱： 機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)上課時間：上課時間： 周二周二1-2節(jié)、周四節(jié)、周四1-2節(jié)（節(jié)（1-15周）周）上課地點(diǎn)：上課地點(diǎn)： 推廣推廣 301、桃西樓、桃西樓501答疑時間：答疑時間： 每周五晚每周五晚7：00 9：00答疑地點(diǎn)：答疑地點(diǎn)： 15號樓號樓404室機(jī)械系辦公室室機(jī)械系辦公室任課教師：任課教師： 劉軍劉軍電電 話：話： 63554632（辦）、（辦）辦 公公 室：室： 15號樓號樓404機(jī)械系辦

2、公室機(jī)械系辦公室考核形式：考核形式：平時（平時（30%，上課，上課+作業(yè)實(shí)驗(yàn)等）作業(yè)實(shí)驗(yàn)等）+考試考試(70%)考試時間、地點(diǎn)：教務(wù)處安排（從網(wǎng)上查看）考試時間、地點(diǎn)：教務(wù)處安排（從網(wǎng)上查看）機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué) 1 緒論緒論 2 機(jī)械加工精度及其控制機(jī)械加工精度及其控制 3 機(jī)械加工表面質(zhì)量及其控制機(jī)械加工表面質(zhì)量及其控制 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì)機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì) 6 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 7 機(jī)械制造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)的發(fā)展機(jī)械制造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)的發(fā)展 6 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 6.1 機(jī)床夾具概述 6.2 工件在夾具中的定位

3、6.3 工件的夾緊 6.4 夾具在機(jī)床上的定位、對刀和分度 6.5 各類機(jī)床夾具 6.6 柔性夾具 6.7機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)步驟和方法 6.8計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)6.4 夾具在機(jī)床上的定位、對刀和分度夾具在機(jī)床上的定位、對刀和分度6.4.1.1 6.4.1.1 夾具在機(jī)床上定位的目的夾具在機(jī)床上定位的目的 能否保證工件的加工要求，取決于工件與刀能否保證工件的加工要求，取決于工件與刀具間的相互位置，而引起此位置產(chǎn)生誤差的因素具間的相互位置，而引起此位置產(chǎn)生誤差的因素有四方面：第一是工件在夾具中因位置不一致而有四方面：第一是工件在夾具中因位置不一致而引起的誤差，稱為定位誤差，用引起的誤差，稱為定位誤差，

4、用D 表示。第二表示。第二是定位元件和機(jī)床上安裝夾具的裝夾面之間的位是定位元件和機(jī)床上安裝夾具的裝夾面之間的位置不準(zhǔn)確所引起的誤差，以置不準(zhǔn)確所引起的誤差，以A 表示。第三是定位表示。第三是定位6.4.16.4.1夾具在機(jī)床上的定位夾具在機(jī)床上的定位（2010年4月27日第16次課，33）元件與對刀或?qū)蛟g的位置不準(zhǔn)確引起的元件與對刀或?qū)蛟g的位置不準(zhǔn)確引起的誤差，以誤差，以r 表示，這兩項(xiàng)誤差與夾具在機(jī)床上表示，這兩項(xiàng)誤差與夾具在機(jī)床上的安裝和對刀調(diào)整有關(guān)，統(tǒng)稱調(diào)安誤差，以的安裝和對刀調(diào)整有關(guān)，統(tǒng)稱調(diào)安誤差，以r-A 表示。第四是由于機(jī)床運(yùn)動精度以及工藝系統(tǒng)的表示。第四是由于機(jī)床

5、運(yùn)動精度以及工藝系統(tǒng)的變形等因素引起的誤差，稱為加工方法誤差，以變形等因素引起的誤差，稱為加工方法誤差，以G 表示。為了保證工件的加工要求，上述四方表示。為了保證工件的加工要求，上述四方面誤差合成后應(yīng)不超出工件的加工公差面誤差合成后應(yīng)不超出工件的加工公差 TK 的范的范圍，即圍，即KGArDT 在初步確定工件的定位方案時，可以在初步確定工件的定位方案時，可以先假設(shè)上述三項(xiàng)誤差各占工件公差的先假設(shè)上述三項(xiàng)誤差各占工件公差的1/3 ，最后可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。最后可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。 所以，夾具在機(jī)床上的定位，其本質(zhì)所以，夾具在機(jī)床上的定位，其本質(zhì)是夾具定位元件對刀具切削成形運(yùn)動的定是夾具定

6、位元件對刀具切削成形運(yùn)動的定位。為此，就要解決好夾具與機(jī)床的連接位。為此，就要解決好夾具與機(jī)床的連接與配合問題以及正確規(guī)定定位元件定位面與配合問題以及正確規(guī)定定位元件定位面對即將安裝面的要求。對即將安裝面的要求。 6.4.1.2 6.4.1.2 夾具在機(jī)床上的定位方式夾具在機(jī)床上的定位方式 夾具通過連接元件實(shí)現(xiàn)其在機(jī)床上的夾具通過連接元件實(shí)現(xiàn)其在機(jī)床上的定位，根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)與加工特點(diǎn)，夾定位，根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)與加工特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的連接定位通常有兩種方具在機(jī)床上的連接定位通常有兩種方式：夾具連接定位在機(jī)床的工作臺面上式：夾具連接定位在機(jī)床的工作臺面上（如銑、刨、鏜、鉆床及平面磨床等）（如銑、刨

7、、鏜、鉆床及平面磨床等）及夾具連接定位在機(jī)床主軸上（如車及夾具連接定位在機(jī)床主軸上（如車床、內(nèi)、外圓磨床等）。床、內(nèi)、外圓磨床等）。 （1）夾具在工作臺面上的連接定位）夾具在工作臺面上的連接定位 夾具在工作臺面上用夾具安裝面及定向鍵定夾具在工作臺面上用夾具安裝面及定向鍵定位。為了保證夾具安裝面與工作臺面有良好的接位。為了保證夾具安裝面與工作臺面有良好的接觸，夾具安裝面的結(jié)構(gòu)形式及加工精度都應(yīng)有一觸，夾具安裝面的結(jié)構(gòu)形式及加工精度都應(yīng)有一定的要求。除夾具安裝面外，一般還通過兩個定定的要求。除夾具安裝面外，一般還通過兩個定向鍵或定位銷與工作臺上的向鍵或定位銷與工作臺上的T型槽相配合，以限型槽相配合

8、，以限制夾具在定位時所應(yīng)限制的自由度，并承受部分制夾具在定位時所應(yīng)限制的自由度，并承受部分切削力矩，增強(qiáng)夾具在工作過程中的穩(wěn)定性。如切削力矩，增強(qiáng)夾具在工作過程中的穩(wěn)定性。如圖為定向鍵的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。圖為定向鍵的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。 在小型夾具中，為了制造方便，可用定位銷在小型夾具中，為了制造方便，可用定位銷代替定向鍵。代替定向鍵。 在這類夾具的縱向兩端底邊上，設(shè)計(jì)出帶在這類夾具的縱向兩端底邊上，設(shè)計(jì)出帶U型槽的耳座，供緊固夾具體的螺栓穿過。如圖為型槽的耳座，供緊固夾具體的螺栓穿過。如圖為常見結(jié)構(gòu)。常見結(jié)構(gòu)。U型槽耳座結(jié)構(gòu)形式型槽耳座結(jié)構(gòu)形式 （2）夾具在主軸上的連接定位）夾具在主軸上的連接定位 夾具在機(jī)床

9、主軸上的連接定位方式，取決夾具在機(jī)床主軸上的連接定位方式，取決于機(jī)床主軸端部結(jié)構(gòu)。如圖所示是常見的幾種于機(jī)床主軸端部結(jié)構(gòu)。如圖所示是常見的幾種連接定位方式。連接定位方式。莫氏錐度莫氏錐度端面端面A與圓柱孔與圓柱孔D短錐面短錐面K與端面與端面T 6.4.1.3 6.4.1.3 夾具在機(jī)床上的定位誤差夾具在機(jī)床上的定位誤差 夾具安裝在機(jī)床上時，由于夾具定位元夾具安裝在機(jī)床上時，由于夾具定位元件對夾具體安裝基面存在位置誤差，夾具件對夾具體安裝基面存在位置誤差，夾具安裝面本身有制造誤差，夾具安裝面與機(jī)安裝面本身有制造誤差，夾具安裝面與機(jī)床裝卡面有連接誤差，這就使夾具定位元床裝卡面有連接誤差，這就使夾具

10、定位元件相對機(jī)床裝卡面存在位置誤差。為提高件相對機(jī)床裝卡面存在位置誤差。為提高工件在夾具中加工時的加工精度，必須研工件在夾具中加工時的加工精度，必須研究各類夾具定位誤差的計(jì)算方法及減少這究各類夾具定位誤差的計(jì)算方法及減少這些誤差的措施。些誤差的措施。 其計(jì)算方法按前面介紹過的即可。其計(jì)算方法按前面介紹過的即可。6.4.1.4 6.4.1.4 提高夾具在機(jī)床上定位精度的措施提高夾具在機(jī)床上定位精度的措施 當(dāng)工序的加工精度要求很高時，夾具的當(dāng)工序的加工精度要求很高時，夾具的制造精度及裝配精度也要相應(yīng)提高，有時會制造精度及裝配精度也要相應(yīng)提高，有時會給夾具的加工和裝配造成困難。這時可采用給夾具的加工

11、和裝配造成困難。這時可采用下述方法保證定位元件定位面對切削成形運(yùn)下述方法保證定位元件定位面對切削成形運(yùn)動的位置精度。動的位置精度。 （1）對夾具進(jìn)行找正安裝）對夾具進(jìn)行找正安裝 這種方法是直接按切削成形運(yùn)動確定定這種方法是直接按切削成形運(yùn)動確定定位元件定位面的位置的，避免了很多中間環(huán)位元件定位面的位置的，避免了很多中間環(huán)節(jié)誤差的影響，而且定位元件的定位面與節(jié)誤差的影響，而且定位元件的定位面與夾具安裝面的位置精度也不需過分嚴(yán)格要夾具安裝面的位置精度也不需過分嚴(yán)格要求，因而便于夾具的制造。但是該法需要求，因而便于夾具的制造。但是該法需要較長的找正時間和較高的技術(shù)水平。因此較長的找正時間和較高的技術(shù)

12、水平。因此適用于夾具很少更換，以及用其它方法達(dá)適用于夾具很少更換，以及用其它方法達(dá)不到夾具定位精度要求的情況。不到夾具定位精度要求的情況。 （2）對定位元件定位面進(jìn)行就地加工）對定位元件定位面進(jìn)行就地加工 夾具初步在機(jī)床上找正好位置后，即夾具初步在機(jī)床上找正好位置后，即對其上定位元件的定位面進(jìn)行加工，以對其上定位元件的定位面進(jìn)行加工，以“校校準(zhǔn)準(zhǔn)”其位置。這種方法之所以能獲得較高其位置。這種方法之所以能獲得較高的的夾具定位精度，也是由于避免了很多中間夾具定位精度，也是由于避免了很多中間環(huán)節(jié)誤差的影響。環(huán)節(jié)誤差的影響。 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)

13、行夾具的對刀，使刀具相之前，尚需進(jìn)行夾具的對刀，使刀具相對夾具定位元件處于正確位置。下面分對夾具定位元件處于正確位置。下面分別對銑床夾具和鉆床夾具在機(jī)床上的對別對銑床夾具和鉆床夾具在機(jī)床上的對刀進(jìn)行分析。刀進(jìn)行分析。6.4.2.1 6.4.2.1 銑床夾具的對刀銑床夾具的對刀 對刀的方法通常由三種：一種方法對刀的方法通常由三種：一種方法為單件試切；第二種方法是每加工一批為單件試切；第二種方法是每加工一批6.4.2 夾具在機(jī)床上的對刀夾具在機(jī)床上的對刀工件，即安裝調(diào)整一次夾具，通過試切數(shù)工件，即安裝調(diào)整一次夾具，通過試切數(shù)個工件來對刀；第三種方法是用樣件或?qū)€工件來對刀；第三種方法是用樣件或?qū)Φ?/p>

14、裝置對刀，這時只是在制造樣件或調(diào)整刀裝置對刀，這時只是在制造樣件或調(diào)整對刀裝置時，才需要試切一些工件，而在對刀裝置時，才需要試切一些工件，而在每次安裝使用夾具時，不需再試切工件，每次安裝使用夾具時，不需再試切工件，這是最方便的方法。這是最方便的方法。 下圖是幾種銑刀的對刀裝置。有高度下圖是幾種銑刀的對刀裝置。有高度對刀塊（對刀塊（a）、直角對刀塊（）、直角對刀塊（b）、（）、（c）和）和（d）是成型對刀塊。）是成型對刀塊。高度對刀塊（高度對刀塊（a） 直角對刀塊（直角對刀塊（b）（c）和（）和（d）是成型對刀塊。）是成型對刀塊。塞尺一般情況取塞尺一般情況取1、2或或3mm。 用對刀裝置對刀時影

15、響對準(zhǔn)精度的因用對刀裝置對刀時影響對準(zhǔn)精度的因素有：素有： 1）測量調(diào)整誤差。如用塞尺檢查銑刀）測量調(diào)整誤差。如用塞尺檢查銑刀與對刀塊之間距離時會有測量誤差。與對刀塊之間距離時會有測量誤差。 2）定位元件定位面相對對刀裝置的位）定位元件定位面相對對刀裝置的位置誤差。為減少這項(xiàng)誤差，要正確確定對置誤差。為減少這項(xiàng)誤差，要正確確定對刀塊對刀表面的位置尺寸及其公差。同時刀塊對刀表面的位置尺寸及其公差。同時這些位置尺寸都應(yīng)以定位元件定位面為基這些位置尺寸都應(yīng)以定位元件定位面為基準(zhǔn)標(biāo)注，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。準(zhǔn)標(biāo)注，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。6.4.2.2 6.4.2.2 鉆床夾具中刀具的對準(zhǔn)和引導(dǎo)鉆床

16、夾具中刀具的對準(zhǔn)和引導(dǎo) 在鉆床夾具中，通在鉆床夾具中，通常用鉆套實(shí)現(xiàn)刀具的對常用鉆套實(shí)現(xiàn)刀具的對準(zhǔn)，如圖，加工時只要準(zhǔn)，如圖，加工時只要鉆頭對準(zhǔn)鉆套，所鉆孔鉆頭對準(zhǔn)鉆套，所鉆孔的位置就能達(dá)到工序要的位置就能達(dá)到工序要求。而且，鉆套和鏜套求。而且，鉆套和鏜套還有增強(qiáng)刀具剛度的作還有增強(qiáng)刀具剛度的作用。用。（2009年4月15日第22次課，44） （1）鉆套的四種形式）鉆套的四種形式 1）固定鉆套（圖）固定鉆套（圖a） 2）可換鉆套（圖）可換鉆套（圖b） 3）快換鉆套（圖）快換鉆套（圖c）上述三種鉆套已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時可在上述三種鉆套已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時可在機(jī)床夾具機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊設(shè)計(jì)手冊中查閱。中

17、查閱。 4）特殊鉆套）特殊鉆套 特殊鉆套是根據(jù)具體加工情況自行設(shè)計(jì)的，特殊鉆套是根據(jù)具體加工情況自行設(shè)計(jì)的，以補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)鉆套性能的不足。如圖。以補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)鉆套性能的不足。如圖。 （2）鉆套導(dǎo)引孔尺寸和公差的確定）鉆套導(dǎo)引孔尺寸和公差的確定 設(shè)計(jì)時可在設(shè)計(jì)時可在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊中中查閱到的鉆套，均有相應(yīng)的說明。查閱到的鉆套，均有相應(yīng)的說明。 （3）鉆套高度和鉆套與工件距離）鉆套高度和鉆套與工件距離 1）鉆套高度）鉆套高度 鉆套高度由孔距精度、工件材料、孔鉆套高度由孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具耐用度、工件表面形狀等加工深度、刀具耐用度、工件表面形狀等因素較多。一般在材料強(qiáng)度高，

18、鉆頭剛度因素較多。一般在材料強(qiáng)度高，鉆頭剛度低（鉆頭懸伸長度與直徑之比大于低（鉆頭懸伸長度與直徑之比大于15）和）和在斜面上鉆孔時，采用長鉆套。在斜面上鉆孔時，采用長鉆套。 鉆一般孔，鉆套的高度取鉆一般孔，鉆套的高度取 H=(1.52)d； 加工加工IT6、IT7級精度，孔徑在級精度，孔徑在12mm以以上的孔或孔距精度要求在上的孔或孔距精度要求在0.100.15mm時，鉆套的高度取時，鉆套的高度取 H=(2.53.5)d； 加工加工IT7、IT8精度的孔和孔距精度要求精度的孔和孔距精度要求在在0.060.10mm時，鉆套的高度取時，鉆套的高度取 H=(1.251.5)（h+B）。）。 2）鉆套

19、與工件的）鉆套與工件的距離鉆套與工件間距離鉆套與工件間留有一定的距離留有一定的距離h，如圖。如果，如圖。如果h太太大，會增加鉆頭的大，會增加鉆頭的傾斜量，使鉆套不傾斜量，使鉆套不能很好的導(dǎo)向。能很好的導(dǎo)向。H過小，切屑排出困過小，切屑排出困難（特別是鋼件），難（特別是鋼件），不僅會增加工件加工不僅會增加工件加工BB表面的粗糙度，有時還可能將鉆頭折斷。表面的粗糙度，有時還可能將鉆頭折斷。 h值可按下面經(jīng)驗(yàn)公式選?。褐悼砂聪旅娼?jīng)驗(yàn)公式選?。?加工鑄鐵、黃銅時，加工鑄鐵、黃銅時，h=(0.30.7)d； 加工鋼件時，加工鋼件時， h=(0.71.5)d。 材料越硬，則式中的系數(shù)應(yīng)取小值，材料越硬，則

20、式中的系數(shù)應(yīng)取小值，鉆頭直徑越小，也即鉆頭剛度越差，式中鉆頭直徑越小，也即鉆頭剛度越差，式中的系數(shù)取最大值，以免切屑堵塞而使鉆頭的系數(shù)取最大值，以免切屑堵塞而使鉆頭折斷。折斷。 但是下面幾種特殊情況，需另行考慮：但是下面幾種特殊情況，需另行考慮： 在斜面上鉆孔（或鉆斜孔時），鉆在斜面上鉆孔（或鉆斜孔時），鉆頭最易引偏，為保證起鉆良好，頭最易引偏，為保證起鉆良好，h應(yīng)盡可能應(yīng)盡可能小一些（小一些（h0.3d）。）。 孔的位置精度要求高時，可取孔的位置精度要求高時，可取h=0，以保證鉆套有較好的導(dǎo)引作用，而讓切屑以保證鉆套有較好的導(dǎo)引作用，而讓切屑從鉆頭的螺旋槽中排出。這樣，排屑條件從鉆頭的螺旋槽

21、中排出。這樣，排屑條件反比只留很小反比只留很小h值得要好，但此時鉆套磨損值得要好，但此時鉆套磨損嚴(yán)重。嚴(yán)重。 鉆深孔（孔的長徑比鉆深孔（孔的長徑比B/d5）時，要）時，要求排屑暢快，可取求排屑暢快，可取h=1.5d。 此外，各種鉆套的內(nèi)孔和外圓的同軸此外，各種鉆套的內(nèi)孔和外圓的同軸度不應(yīng)大于度不應(yīng)大于0.005mm。 （4）鉆床夾具導(dǎo)套位置尺寸的標(biāo)注）鉆床夾具導(dǎo)套位置尺寸的標(biāo)注 對刀元件位置尺寸公差對刀元件位置尺寸公差T一般取相應(yīng)一般取相應(yīng)工工序尺寸公差的序尺寸公差的1/31/5。 （5）影響對刀精度的因素）影響對刀精度的因素 對于鉆床夾具，影響對刀精度的因素對于鉆床夾具，影響對刀精度的因素很

22、多很多,可按具體情況進(jìn)行分析?？砂淳唧w情況進(jìn)行分析。 在機(jī)械加工中，經(jīng)常會遇到一些工件在機(jī)械加工中，經(jīng)常會遇到一些工件要求在夾具里一次裝夾加工一組表面，如要求在夾具里一次裝夾加工一組表面，如孔系、槽系、多面體等。由于這些表面是孔系、槽系、多面體等。由于這些表面是按一定角度或一定距離分布的，因而要求按一定角度或一定距離分布的，因而要求夾具在工件加工過程中能進(jìn)行分度。即當(dāng)夾具在工件加工過程中能進(jìn)行分度。即當(dāng)工件加工完一個表面后，夾具的某些部分工件加工完一個表面后，夾具的某些部分應(yīng)能連同工件轉(zhuǎn)過一定角度或移動一定距應(yīng)能連同工件轉(zhuǎn)過一定角度或移動一定距離?？蓪?shí)現(xiàn)上述要求的裝置就叫分度裝置。離?？蓪?shí)現(xiàn)上

23、述要求的裝置就叫分度裝置。6.4.3 夾具的轉(zhuǎn)位和分度裝置夾具的轉(zhuǎn)位和分度裝置 分度裝置能使工件的加工工序集中，分度裝置能使工件的加工工序集中，裝夾次數(shù)減少，從而可提高加工表面間的裝夾次數(shù)減少，從而可提高加工表面間的位置精度，減輕勞動強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率，位置精度，減輕勞動強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率，因此廣泛應(yīng)用于鉆、銑、鏜等加工中。因此廣泛應(yīng)用于鉆、銑、鏜等加工中。 分度裝置可分為兩大類：回轉(zhuǎn)分度裝分度裝置可分為兩大類：回轉(zhuǎn)分度裝置和直線分度裝置。由于這兩類分度裝置置和直線分度裝置。由于這兩類分度裝置的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)方法基本相同，而生產(chǎn)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，故主

24、要中又以回轉(zhuǎn)分度裝置的應(yīng)用為多，故主要介紹和分析回轉(zhuǎn)分度裝置。介紹和分析回轉(zhuǎn)分度裝置。 分度裝置按其工作原理可分為機(jī)械、分度裝置按其工作原理可分為機(jī)械、光學(xué)、電磁等形式。按其回轉(zhuǎn)軸的位置，光學(xué)、電磁等形式。按其回轉(zhuǎn)軸的位置，又可分為立軸式、臥軸式和斜軸式三種。又可分為立軸式、臥軸式和斜軸式三種。（插入圖（插入圖4-24） 如例為用以鉆扇形工件上五個等分孔如例為用以鉆扇形工件上五個等分孔的機(jī)械式分度夾具。的機(jī)械式分度夾具。6.4.3.1 6.4.3.1 分度裝置的基本形式分度裝置的基本形式 工件以短圓柱凸臺和平面在轉(zhuǎn)軸工件以短圓柱凸臺和平面在轉(zhuǎn)軸4及分及分度盤度盤3上定位，以小孔在菱形銷上定位，

25、以小孔在菱形銷1上圓周定上圓周定位。由兩個壓板位。由兩個壓板9壓緊。分度銷壓緊。分度銷8裝在夾具裝在夾具體體5上，并借助彈簧的作用插入分度盤相應(yīng)上，并借助彈簧的作用插入分度盤相應(yīng)的孔中，以確定工件與鉆套間的相對位的孔中，以確定工件與鉆套間的相對位置。分度盤置。分度盤3的孔座數(shù)與工件被加工孔數(shù)相的孔座數(shù)與工件被加工孔數(shù)相等。分度時松開手柄等。分度時松開手柄6，利用手柄，利用手柄7拔出分拔出分度銷度銷8，轉(zhuǎn)動分度盤直至分度銷插入第二個，轉(zhuǎn)動分度盤直至分度銷插入第二個孔座；然后轉(zhuǎn)動手柄孔座；然后轉(zhuǎn)動手柄6軸向鎖緊分度盤，這軸向鎖緊分度盤，這樣便完成一次分度。當(dāng)加工完一個孔后，樣便完成一次分度。當(dāng)加工

26、完一個孔后，繼續(xù)依次分度直至加工完畢工件上的全部繼續(xù)依次分度直至加工完畢工件上的全部孔?？住?由本例知，用機(jī)械式分度裝置實(shí)現(xiàn)分由本例知，用機(jī)械式分度裝置實(shí)現(xiàn)分度必須有兩個主要部分：分度盤和分度定度必須有兩個主要部分：分度盤和分度定位結(jié)構(gòu)。一般分度盤與轉(zhuǎn)軸相連，并帶動位結(jié)構(gòu)。一般分度盤與轉(zhuǎn)軸相連，并帶動工件一起轉(zhuǎn)動，用以改變工件被加工面的工件一起轉(zhuǎn)動，用以改變工件被加工面的位置。分度定位機(jī)構(gòu)則裝在固定不動的分位置。分度定位機(jī)構(gòu)則裝在固定不動的分度夾具的底座上。此外，為了防止切削中度夾具的底座上。此外，為了防止切削中產(chǎn)生振動及避免分度銷受力而影響分度精產(chǎn)生振動及避免分度銷受力而影響分度精度，還需要

27、有鎖緊機(jī)構(gòu)，用來把分度后的度，還需要有鎖緊機(jī)構(gòu)，用來把分度后的分度盤鎖緊到夾具體上。分度盤鎖緊到夾具體上。 根據(jù)分度盤和分度定位機(jī)構(gòu)相互位置根據(jù)分度盤和分度定位機(jī)構(gòu)相互位置配置方式，分度裝置又可分為：配置方式，分度裝置又可分為： 1）軸向）軸向分度裝置分度裝置 分度與分度與定位是沿著定位是沿著與分度盤回與分度盤回轉(zhuǎn)軸線相平轉(zhuǎn)軸線相平行的方向進(jìn)行的方向進(jìn)行的，如行的，如圖。圖。 2）徑向分度裝置）徑向分度裝置 分度和定位是沿著分度盤的半徑方分度和定位是沿著分度盤的半徑方向進(jìn)行的，如圖。向進(jìn)行的，如圖。 用分度或轉(zhuǎn)位夾具加工工件時，各工用分度或轉(zhuǎn)位夾具加工工件時，各工序加工獲得的表面之間的位置精度

28、與分度序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關(guān)。分度定位精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)形式和制造精度有關(guān)。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)鍵部分是對定機(jī)構(gòu)，它是專分度裝置的關(guān)鍵部分是對定機(jī)構(gòu)，它是專門用來完成分度、對準(zhǔn)、定位的機(jī)構(gòu)。當(dāng)門用來完成分度、對準(zhǔn)、定位的機(jī)構(gòu)。當(dāng)6.4.3.2 6.4.3.2 分度裝置的對定機(jī)構(gòu)分度裝置的對定機(jī)構(gòu)分度盤直徑相同時，如果分度盤上分度孔分度盤直徑相同時，如果分度盤上分度孔（槽）相距分度盤的回轉(zhuǎn)軸線越遠(yuǎn)，則由（槽）相距分度盤的回轉(zhuǎn)軸線越遠(yuǎn)，則由于對定機(jī)構(gòu)存在某種間隙所引起的分度轉(zhuǎn)于對定機(jī)構(gòu)存在某種間隙

29、所引起的分度轉(zhuǎn)角誤差也越小。因此，徑向分度的精度，角誤差也越小。因此，徑向分度的精度，要比軸向分度精度高，這是目前高精度分要比軸向分度精度高，這是目前高精度分度裝置常采用徑向分度方式的原因之一。度裝置常采用徑向分度方式的原因之一。下圖為常用的對定機(jī)構(gòu)。圖中（下圖為常用的對定機(jī)構(gòu)。圖中（a）（）（b）是最簡單的對定機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)靠彈簧將是最簡單的對定機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)靠彈簧將鋼球或球頭銷壓入分度盤錐孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)定鋼球或球頭銷壓入分度盤錐孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位。分度轉(zhuǎn)位時，分度盤位。分度轉(zhuǎn)位時，分度盤1自動將鋼球或球自動將鋼球或球頭銷壓回，不需要拔銷。由于分度盤上所頭銷壓回，不需要拔銷。由于分度盤上所加工的錐坑較淺

30、，其深度不大于鋼球半加工的錐坑較淺，其深度不大于鋼球半徑，因此定位不可靠。徑，因此定位不可靠。如果分度盤鎖緊不牢固，則當(dāng)受到很小的如果分度盤鎖緊不牢固，則當(dāng)受到很小的外部轉(zhuǎn)矩的作用時，分度盤便會轉(zhuǎn)動，并外部轉(zhuǎn)矩的作用時，分度盤便會轉(zhuǎn)動，并有將鋼球從錐坑中頂出的可能。這種對定有將鋼球從錐坑中頂出的可能。這種對定機(jī)構(gòu)僅用于切削負(fù)荷很小而分度精度要求機(jī)構(gòu)僅用于切削負(fù)荷很小而分度精度要求不高的場合，或者用做某些精密對定機(jī)構(gòu)不高的場合，或者用做某些精密對定機(jī)構(gòu)的預(yù)定位。的預(yù)定位。 圖（圖（c）所示為圓柱銷對定機(jī)構(gòu)，它主）所示為圓柱銷對定機(jī)構(gòu)，它主要用于軸向分度。這種對定機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡要用于軸向分度。這種對定

31、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。當(dāng)對定機(jī)構(gòu)間有污物或碎單，制造容易。當(dāng)對定機(jī)構(gòu)間有污物或碎屑粘附時，圓柱銷的插入會將污物刮掉，屑粘附時，圓柱銷的插入會將污物刮掉，并不影響對定元件的接觸，但無法補(bǔ)償由并不影響對定元件的接觸，但無法補(bǔ)償由于對定元件間隙所造成的分度誤差，故分于對定元件間隙所造成的分度誤差，故分度精度不高，主要用于中等精度的鉆、銑度精度不高，主要用于中等精度的鉆、銑夾具中。夾具中。 圖（圖（d）所示的對定機(jī)構(gòu)采用菱形銷，）所示的對定機(jī)構(gòu)采用菱形銷，是為了避免對定銷至分度盤回轉(zhuǎn)中心距離是為了避免對定銷至分度盤回轉(zhuǎn)中心距離R與襯套孔中心至其回轉(zhuǎn)中心距離與襯套孔中心至其回轉(zhuǎn)中心距離R誤誤差較大時，

32、對定銷插不進(jìn)襯套孔。差較大時，對定銷插不進(jìn)襯套孔。 圓柱銷對定機(jī)構(gòu)的分度誤差可按前述圓柱銷對定機(jī)構(gòu)的分度誤差可按前述的計(jì)算。的計(jì)算。6.4.3.3 6.4.3.3 分度裝置的拔銷及鎖緊機(jī)構(gòu)分度裝置的拔銷及鎖緊機(jī)構(gòu) （1）手拉式拔銷機(jī)構(gòu)）手拉式拔銷機(jī)構(gòu) 如圖如圖 。向外。向外拉手柄拉手柄3時，將與時，將與其固定在一起的其固定在一起的對定銷對定銷2從定位襯從定位襯套套6中拉出，橫銷中拉出，橫銷4從導(dǎo)套從導(dǎo)套5右端的窄槽中通過。將手柄轉(zhuǎn)過右端的窄槽中通過。將手柄轉(zhuǎn)過900，橫銷便擱置在導(dǎo)套的端面上。將分度，橫銷便擱置在導(dǎo)套的端面上。將分度盤轉(zhuǎn)過預(yù)定的角度后，將手柄重新轉(zhuǎn)回盤轉(zhuǎn)過預(yù)定的角度后，將手柄重

33、新轉(zhuǎn)回900。當(dāng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動分度盤使分度孔對準(zhǔn)對定。當(dāng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動分度盤使分度孔對準(zhǔn)對定銷時，對定銷便插入定位套銷時，對定銷便插入定位套6中。中。 （2）旋轉(zhuǎn)式拔銷機(jī)構(gòu)）旋轉(zhuǎn)式拔銷機(jī)構(gòu) 如圖。轉(zhuǎn)動手如圖。轉(zhuǎn)動手柄柄7時，軸時，軸3通過銷通過銷4帶動對定銷帶動對定銷1旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。由于對定銷由于對定銷1上有曲上有曲線槽（螺釘線槽（螺釘8的圓柱的圓柱頭卡在其間），故頭卡在其間），故一面旋轉(zhuǎn)一面右一面旋轉(zhuǎn)一面右移，退出定位孔。移，退出定位孔。 （3）齒輪齒條式拔銷機(jī)構(gòu)）齒輪齒條式拔銷機(jī)構(gòu) 如圖。如圖。 對定銷對定銷2上有齒條，與手柄上有齒條，與手柄3上轉(zhuǎn)軸上的上轉(zhuǎn)軸上的齒輪齒輪7相嚙合。順時針轉(zhuǎn)動手柄，齒輪帶

34、動相嚙合。順時針轉(zhuǎn)動手柄，齒輪帶動齒條右移，拔出對定銷。依靠彈簧的壓齒條右移，拔出對定銷。依靠彈簧的壓力，對定銷插入定位套。力，對定銷插入定位套。 （4）凸輪式拔銷機(jī)構(gòu)）凸輪式拔銷機(jī)構(gòu) 如圖。分度盤如圖。分度盤6的圓周面上開有單斜的圓周面上開有單斜面分度槽。分度盤面分度槽。分度盤6和棘輪和棘輪3用鍵與主軸用鍵與主軸右端相連接。棘爪右端相連接。棘爪2和半環(huán)形凸輪和半環(huán)形凸輪8裝在裝在盤盤5上，盤上，盤5空套在固定套空套在固定套1上。順時針轉(zhuǎn)上。順時針轉(zhuǎn)動裝在盤動裝在盤5上的手柄上的手柄10時，棘爪在棘輪上時，棘爪在棘輪上打滑，主軸不轉(zhuǎn)動，凸輪打滑，主軸不轉(zhuǎn)動，凸輪8通過銷通過銷7將對將對定銷退出

35、。反轉(zhuǎn)手柄定銷退出。反轉(zhuǎn)手柄10，棘爪帶動棘，棘爪帶動棘輪，主軸與分度盤一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)對定銷輪，主軸與分度盤一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)對定銷對準(zhǔn)第二個槽時，對定銷在彈簧作用下對準(zhǔn)第二個槽時，對定銷在彈簧作用下自動推入，完成分度。自動推入，完成分度。（5）鎖緊機(jī)構(gòu)）鎖緊機(jī)構(gòu) 為了增強(qiáng)分度裝置工作時的剛性及穩(wěn)為了增強(qiáng)分度裝置工作時的剛性及穩(wěn)定性，防止加工時因切削力引起振動，當(dāng)定性，防止加工時因切削力引起振動，當(dāng)分度裝置經(jīng)分度對定后，應(yīng)將轉(zhuǎn)動部分鎖分度裝置經(jīng)分度對定后，應(yīng)將轉(zhuǎn)動部分鎖緊在固定的基座上，這對銑削加工等尤為緊在固定的基座上，這對銑削加工等尤為重要。當(dāng)在加工中產(chǎn)生的切削力不大且振重要。當(dāng)在加工中產(chǎn)生的切削

36、力不大且振動較小時，也可不設(shè)鎖緊機(jī)構(gòu)。下圖為比動較小時，也可不設(shè)鎖緊機(jī)構(gòu)。下圖為比較簡單的鎖緊機(jī)構(gòu)。較簡單的鎖緊機(jī)構(gòu)。圖（圖（a）為旋轉(zhuǎn)螺桿時左右壓塊向中心移動的鎖）為旋轉(zhuǎn)螺桿時左右壓塊向中心移動的鎖緊機(jī)構(gòu)；（緊機(jī)構(gòu)；（b）為旋轉(zhuǎn)螺桿時壓板向下偏轉(zhuǎn)的鎖）為旋轉(zhuǎn)螺桿時壓板向下偏轉(zhuǎn)的鎖緊機(jī)構(gòu)；（緊機(jī)構(gòu)；（c）為旋轉(zhuǎn)螺桿壓塊右移的鎖緊機(jī)）為旋轉(zhuǎn)螺桿壓塊右移的鎖緊機(jī)構(gòu)；（構(gòu)；（d）為旋轉(zhuǎn)螺釘壓塊上移的鎖緊機(jī)構(gòu)。）為旋轉(zhuǎn)螺釘壓塊上移的鎖緊機(jī)構(gòu)。 上述分度裝置都是以一個對定銷依次上述分度裝置都是以一個對定銷依次對準(zhǔn)分度盤上的銷孔或槽口實(shí)現(xiàn)分度定位對準(zhǔn)分度盤上的銷孔或槽口實(shí)現(xiàn)分度定位的。它們的分度精度受到分

37、度盤上銷孔或的。它們的分度精度受到分度盤上銷孔或槽口等分精度的影響，很難達(dá)到高精度。槽口等分精度的影響，很難達(dá)到高精度。近年來出現(xiàn)的高精度分度裝置，其分度原近年來出現(xiàn)的高精度分度裝置，其分度原理與上述分度裝置不同，即利用理與上述分度裝置不同，即利用“誤差平誤差平均均效應(yīng)效應(yīng)”原理設(shè)計(jì)分度裝置，分度精度可以原理設(shè)計(jì)分度裝置，分度精度可以不不受分度盤上銷孔或槽口等分誤差的影響，受分度盤上銷孔或槽口等分誤差的影響，達(dá)到很高的分度精度。達(dá)到很高的分度精度。 6.4.3.4 6.4.3.4 精密分度裝置精密分度裝置 （1）“誤差平均效應(yīng)誤差平均效應(yīng)”分度原分度原理理 為了說明為了說明“誤差平均效應(yīng)誤差平

38、均效應(yīng)”分度原理，可分度原理，可從從圓柱銷的對定過程談起。這種分度對定方法圓柱銷的對定過程談起。這種分度對定方法可用圖（可用圖（a）所示的簡圖表示。分度盤每轉(zhuǎn)過）所示的簡圖表示。分度盤每轉(zhuǎn)過一個孔，就由圓柱銷插入進(jìn)行對定。一個孔，就由圓柱銷插入進(jìn)行對定。 每次分度時，分度盤的理論轉(zhuǎn)角為每次分度時，分度盤的理論轉(zhuǎn)角為 （n為分度孔數(shù)）為分度孔數(shù)）由于分度裝置存在制造誤差和配合間隙，因由于分度裝置存在制造誤差和配合間隙，因此各個分度孔的實(shí)際位置并非完全均勻分此各個分度孔的實(shí)際位置并非完全均勻分布，即每次布，即每次n0360分度都有分度誤差。當(dāng)分度盤由孔分度都有分度誤差。當(dāng)分度盤由孔1轉(zhuǎn)至孔轉(zhuǎn)至孔2

39、時分度盤實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度不是時分度盤實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度不是，而是，而是+1。同理，分度盤由孔同理，分度盤由孔2 2轉(zhuǎn)至孔轉(zhuǎn)至孔3 3時，分度盤實(shí)際時，分度盤實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度為轉(zhuǎn)過的角度為+2 2，依此類推，分依此類推，分度盤每次分度的轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)為度盤每次分度的轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)為 （+1 1）-=-=1 1； （+2 2）-=-=2 2； （+n n）-=-=n n。因此，用一個圓柱銷對定分度，分度轉(zhuǎn)角因此，用一個圓柱銷對定分度，分度轉(zhuǎn)角誤差將直接傳給工件。誤差將直接傳給工件。 如果仍采用分度盤，但卻用兩個圓柱如果仍采用分度盤，但卻用兩個圓柱銷銷M1M1、M2M2同時對定，如圖（同時對定，如圖（b b）所示。

40、用兩）所示。用兩個圓柱銷同時進(jìn)行對定，就相當(dāng)于在兩個個圓柱銷同時進(jìn)行對定，就相當(dāng)于在兩個圓柱銷的中點(diǎn)有一個圓柱銷的中點(diǎn)有一個M1M1的圓柱銷在起對的圓柱銷在起對定定作用，這時分度的進(jìn)行不是按作用，這時分度的進(jìn)行不是按1 1、2 2、3 3、諸單個分度孔對定，而是按諸單個分度孔對定，而是按1-21-2、2-32-3、3-43-4、等相鄰兩個分度孔同時均等相鄰兩個分度孔同時均勻?qū)Χ?。因而分度動作轉(zhuǎn)化為勻?qū)Χ?。因而分度動作轉(zhuǎn)化為M1M1圓柱銷圓柱銷按按1-21-2、2-32-3、3-43-4、等位置的中點(diǎn)對定，等位置的中點(diǎn)對定，即按即按11、22、33等位置完成對定。等位置完成對定。這這樣，分度盤每次實(shí)際轉(zhuǎn)角便為樣，分度盤每次實(shí)際轉(zhuǎn)角便為()2112222()3232222 ()-11222nnnn 由此可見，在分度盤精度相同的情況由此可見，在分度盤精度相同的情況下，采用兩個圓柱銷同時對定時，所產(chǎn)生下，采用兩個圓柱銷同時對定時，所產(chǎn)生的分度轉(zhuǎn)角誤差是分度盤上兩相鄰孔位置的分度轉(zhuǎn)角誤差是分度盤上兩相鄰孔位置誤差的平均值，與用一個圓柱銷進(jìn)行對定誤差的平均值，與用一個