第四章夾具設(shè)計(jì)

1、第四章第四章 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)Clamping Apparatus Design第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 General Consideration一、夾具的定義一、夾具的定義 在機(jī)械生產(chǎn)中，用來安裝工件使之固定在正確位置上在機(jī)械生產(chǎn)中，用來安裝工件使之固定在正確位置上所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。 二、夾具的分類二、夾具的分類 在機(jī)械加工中，為了迅速、準(zhǔn)確地確定工件在機(jī)床上在機(jī)械加工中，為了迅速、準(zhǔn)確地確定工件在機(jī)床上的位置，保證工件與機(jī)床、刀具的正確相對(duì)位置關(guān)系，并的位置，保證工件與機(jī)床、刀具的正確相對(duì)位置關(guān)系，并在加工過程中始終保持這個(gè)正確位置所使用的工藝裝備稱在

2、加工過程中始終保持這個(gè)正確位置所使用的工藝裝備稱為夾具。為夾具。機(jī)機(jī)床床夾夾具具類類型型通用夾具通用夾具：指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，具有一定通用性的夾具。通用夾具指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，具有一定通用性的夾具。通用夾具 一般作為某種機(jī)床的附件。一般作為某種機(jī)床的附件。專用夾具專用夾具：針對(duì)某一零件的某道工序加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。針對(duì)某一零件的某道工序加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。 一般是在產(chǎn)品批量生產(chǎn)加工中使用。一般是在產(chǎn)品批量生產(chǎn)加工中使用。 可調(diào)夾具可調(diào)夾具：是根據(jù)待加工的零件結(jié)構(gòu)相似、尺寸不同的特點(diǎn)，而專門設(shè)是根據(jù)待加工的零件結(jié)構(gòu)相似、尺寸不同的特點(diǎn)，而專門設(shè) 計(jì)、制造的一種夾具。計(jì)

3、、制造的一種夾具。 組合夾具組合夾具：是一種用預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件及合件組裝成的專用夾具。是一種用預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件及合件組裝成的專用夾具。 自動(dòng)線夾具自動(dòng)線夾具：用于大批大量生產(chǎn)的自動(dòng)生產(chǎn)線之中。一般分為兩類：用于大批大量生產(chǎn)的自動(dòng)生產(chǎn)線之中。一般分為兩類： 一類為工位固定式夾具，又稱隨機(jī)夾具，它一般與專用機(jī)床夾具相似；一類為工位固定式夾具，又稱隨機(jī)夾具，它一般與專用機(jī)床夾具相似； 一類為隨行夾具，它適用于工件形狀復(fù)雜而又無良好定位基面或輸一類為隨行夾具，它適用于工件形狀復(fù)雜而又無良好定位基面或輸 送基面的情況下。送基面的情況下。 三、夾具的功用三、夾具的功用夾夾 具具 的的 功功 用用保

4、證加工保證加工精度穩(wěn)定精度穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量提高生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率降低效率降低加工成本加工成本 改善工人改善工人勞動(dòng)條件勞動(dòng)條件擴(kuò)大機(jī)床擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍工藝范圍四、夾具的組成四、夾具的組成夾具夾具定位元件定位元件夾緊元件夾緊元件導(dǎo)向?qū)驅(qū)Φ秾?duì)刀元件元件連接連接元件元件夾具體夾具體其它裝置、元件其它裝置、元件（1）定位元件）定位元件確定工件在夾具中的正確位置的元件。確定工件在夾具中的正確位置的元件。如定位銷、定位塊、支撐板等。如定位銷、定位塊、支撐板等。（2）夾緊元件）夾緊元件夾緊工件，確保工件在加工過程中不夾緊工件，確保工件在加工過程中不因外力作用而破壞其定位精度的元件。例如螺母、壓板。因外力

5、作用而破壞其定位精度的元件。例如螺母、壓板。（3）導(dǎo)向、對(duì)刀元件）導(dǎo)向、對(duì)刀元件引導(dǎo)刀具或確定刀具與被加工引導(dǎo)刀具或確定刀具與被加工工件加工表面間正確位置的元件。例如鉆套、對(duì)刀塊等。工件加工表面間正確位置的元件。例如鉆套、對(duì)刀塊等。（4）連接元件）連接元件確定并固定夾具本身在機(jī)床的工作臺(tái)確定并固定夾具本身在機(jī)床的工作臺(tái)或主軸上的位置的元件。例如銑床上的定位鍵等?；蛑鬏S上的位置的元件。例如銑床上的定位鍵等。（5）夾具體）夾具體連接或固定夾具上各元件使之成為一個(gè)連接或固定夾具上各元件使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)元件。整體的基礎(chǔ)元件。 （6）其他裝置和元件）其他裝置和元件如分度裝置、上下料裝置、靠如分度裝

6、置、上下料裝置、靠模裝置等。模裝置等。第二節(jié)第二節(jié) 夾具的定位原理夾具的定位原理 Positioning Principle of the Fixtures一、工件的定位與夾緊一、工件的定位與夾緊安裝安裝定位：機(jī)械加工時(shí)，為使被加工表面獲得要求的尺寸和位定位：機(jī)械加工時(shí)，為使被加工表面獲得要求的尺寸和位 置，將工件在機(jī)床上或夾具中占有確定位置的過程。置，將工件在機(jī)床上或夾具中占有確定位置的過程。夾緊：為使工件在加工過程中各種力的作用下已經(jīng)確定的夾緊：為使工件在加工過程中各種力的作用下已經(jīng)確定的 位置不發(fā)生變化，需要將其固定，這就是夾緊。位置不發(fā)生變化，需要將其固定，這就是夾緊。安裝：定位和夾緊

7、稱之為安裝。安裝：定位和夾緊稱之為安裝。定位是通過定位基準(zhǔn)與定位元件的緊密接觸來實(shí)現(xiàn)定位是通過定位基準(zhǔn)與定位元件的緊密接觸來實(shí)現(xiàn)二、基準(zhǔn)及其分類二、基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)：用來確定生產(chǎn)對(duì)象（工件）上幾何要素間相互位置基準(zhǔn)：用來確定生產(chǎn)對(duì)象（工件）上幾何要素間相互位置 關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱之為基準(zhǔn)。關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱之為基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)準(zhǔn)類類型型設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)基準(zhǔn)工工藝藝基基準(zhǔn)準(zhǔn)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在設(shè)計(jì)圖樣上采用的基準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)圖樣上采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)在工藝過程中采用的基準(zhǔn)。在工藝過程中采用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)在加工

8、中用作定位的基準(zhǔn)。在加工中用作定位的基準(zhǔn)。測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì) 位置所采用的基準(zhǔn)。如箱體零件的底面。位置所采用的基準(zhǔn)。如箱體零件的底面。工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加 工后的尺寸、形狀、位置所采用的基準(zhǔn)。工后的尺寸、形狀、位置所采用的基準(zhǔn)。三、工件的定位方法三、工件的定位方法1.直接找正法直接找正法2.劃線找正法劃線找正法3.在夾具上定位在夾具上定位四、六點(diǎn)定位原則四、六點(diǎn)定位原則六點(diǎn)定位原則六點(diǎn)定位原則用

9、六個(gè)定位點(diǎn)，分別限制工件的六個(gè)自由度，用六個(gè)定位點(diǎn)，分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定位置的方法。從而使工件在空間得到確定位置的方法。定位基面：指與定位點(diǎn)相接觸的工件上的表面。定位基面：指與定位點(diǎn)相接觸的工件上的表面。 定位定位基面基面第一定位基面：限制三個(gè)自由度的定位基面第一定位基面：限制三個(gè)自由度的定位基面 第二定位基面：限制兩個(gè)自由度的定位面第二定位基面：限制兩個(gè)自由度的定位面 第三定位基面：限制一個(gè)自由度的定位面第三定位基面：限制一個(gè)自由度的定位面 強(qiáng)調(diào)說明強(qiáng)調(diào)說明（1）“幾點(diǎn)定位幾點(diǎn)定位”是指數(shù)個(gè)定位點(diǎn)的綜合作用，而非各是指數(shù)個(gè)定位點(diǎn)的綜合作用，而非各定位點(diǎn)與被限制自

10、由度之間成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。定位點(diǎn)與被限制自由度之間成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）由于定位是通過定位點(diǎn)與工件的定位基面相接觸來）由于定位是通過定位點(diǎn)與工件的定位基面相接觸來實(shí)現(xiàn)的，所以，二者一旦脫離，定位作用自然就消失了，實(shí)現(xiàn)的，所以，二者一旦脫離，定位作用自然就消失了，因此，也就不存在自由度相反方向的定位問題。因此，也就不存在自由度相反方向的定位問題。 （3）限制工件自由度數(shù)與加工要求的關(guān)系。）限制工件自由度數(shù)與加工要求的關(guān)系。 五、完全定位與不完全定位五、完全定位與不完全定位完全定位：工件六個(gè)自由度都被限制的定位稱為完全定位。完全定位：工件六個(gè)自由度都被限制的定位稱為完全定位。 不完全定位：加工時(shí)，工

11、件的六個(gè)自由度不需要都被限制不完全定位：加工時(shí)，工件的六個(gè)自由度不需要都被限制 就可以滿足加工精度的定位，稱為不完全定位。就可以滿足加工精度的定位，稱為不完全定位。 定位的穩(wěn)定性定位的穩(wěn)定性 第一定位基面的面積應(yīng)力求大些，與之相接觸的三個(gè)第一定位基面的面積應(yīng)力求大些，與之相接觸的三個(gè)定位點(diǎn)的間距應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些；導(dǎo)向面上的兩個(gè)定位點(diǎn)的間定位點(diǎn)的間距應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些；導(dǎo)向面上的兩個(gè)定位點(diǎn)的間距越大，其導(dǎo)向的穩(wěn)定性就越好；第三定位點(diǎn)的作用是止距越大，其導(dǎo)向的穩(wěn)定性就越好；第三定位點(diǎn)的作用是止推還是限轉(zhuǎn)，取決于它限制的自由度是位移還是轉(zhuǎn)動(dòng)。而推還是限轉(zhuǎn)，取決于它限制的自由度是位移還是轉(zhuǎn)動(dòng)。而防轉(zhuǎn)定位點(diǎn)的設(shè)置

12、，以遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)，穩(wěn)定性越好。防轉(zhuǎn)定位點(diǎn)的設(shè)置，以遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)，穩(wěn)定性越好。六、欠定位與過定位六、欠定位與過定位欠定位欠定位：按工序的加工要求，應(yīng)該被限制的自由度而沒有按工序的加工要求，應(yīng)該被限制的自由度而沒有 被限制的定位，稱為欠定位。欠定位是不允許的。被限制的定位，稱為欠定位。欠定位是不允許的。過定位：在夾具中，若某一自由度被定位元件重復(fù)限制，過定位：在夾具中，若某一自由度被定位元件重復(fù)限制， 這種定位稱為過定位。這種定位稱為過定位。消除過定位的兩種措施消除過定位的兩種措施（2）改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)定位的自由度。）改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)定位的自由度。（1）提高

13、定位基面之間以及定位元件定位表面之間的位）提高定位基面之間以及定位元件定位表面之間的位置精度，以減少或消除過定位引起的干涉。置精度，以減少或消除過定位引起的干涉。第三節(jié)第三節(jié) 工件的定位方法及定位元件工件的定位方法及定位元件 Positioning Methods of the Workpiece and Positioning Elements一、工件以平面定位一、工件以平面定位1.支承釘和支承板支承釘和支承板 支承釘和支承板統(tǒng)稱為固定支承。其結(jié)構(gòu)和尺寸都已支承釘和支承板統(tǒng)稱為固定支承。其結(jié)構(gòu)和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化。如標(biāo)準(zhǔn)化。如GB2226-80、GB2236-80。支支承承 釘釘 平頭：接觸面積

14、大、壓強(qiáng)小，避免壓壞定位表面，用于半精基準(zhǔn)定位。平頭：接觸面積大、壓強(qiáng)小，避免壓壞定位表面，用于半精基準(zhǔn)定位。球頭：用于粗基準(zhǔn)定位，易保證接觸點(diǎn)位置相對(duì)穩(wěn)定，但易磨損。球頭：用于粗基準(zhǔn)定位，易保證接觸點(diǎn)位置相對(duì)穩(wěn)定，但易磨損。齒紋：增大接觸區(qū)摩擦力，但易積屑，用于摩擦力要求較大的側(cè)面定位。齒紋：增大接觸區(qū)摩擦力，但易積屑，用于摩擦力要求較大的側(cè)面定位。支支承承板板A型：結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但切屑在沉頭孔中不易清除，用于側(cè)面、型：結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但切屑在沉頭孔中不易清除，用于側(cè)面、 頂面定位。頂面定位。 B型：帶有下凹的斜槽，克服型：帶有下凹的斜槽，克服A型的缺點(diǎn)。型的缺點(diǎn)。2.可調(diào)支承可調(diào)

15、支承 當(dāng)支承的高度要求在一定范圍內(nèi)調(diào)整時(shí)，應(yīng)采用可調(diào)當(dāng)支承的高度要求在一定范圍內(nèi)調(diào)整時(shí)，應(yīng)采用可調(diào)支承。可調(diào)支承一般用于粗基準(zhǔn)定位支承?？烧{(diào)支承一般用于粗基準(zhǔn)定位.注意：可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整注意：可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整好后，其作用相當(dāng)于固定支承。好后，其作用相當(dāng)于固定支承。 應(yīng)應(yīng)用用各批毛坯形狀和尺寸變化較大而又以粗基準(zhǔn)定位的場合各批毛坯形狀和尺寸變化較大而又以粗基準(zhǔn)定位的場合 同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件 通用可調(diào)夾具及成組夾具中通用可調(diào)夾具及成組夾具中 3.浮動(dòng)支承（自位支承）浮動(dòng)支承（自位支承）浮動(dòng)支承（自位支

16、承）：在工件定位過程中，能自動(dòng)調(diào)整浮動(dòng)支承（自位支承）：在工件定位過程中，能自動(dòng)調(diào)整 位置的支承。位置的支承。4.輔助支承輔助支承 為了克服工件由于形狀以及夾緊力、切削力、工件重為了克服工件由于形狀以及夾緊力、切削力、工件重力等原因使得工件定位后還產(chǎn)生變形或定位不穩(wěn)定，提高力等原因使得工件定位后還產(chǎn)生變形或定位不穩(wěn)定，提高安裝剛性和穩(wěn)定性，常需設(shè)置輔助支承。安裝剛性和穩(wěn)定性，常需設(shè)置輔助支承。 輔助支承不起定輔助支承不起定位作用位作用二、工件以孔定位二、工件以孔定位1.圓柱銷圓柱銷2.圓錐銷圓錐銷圓錐銷限制三個(gè)圓錐銷限制三個(gè)移動(dòng)自由度。但移動(dòng)自由度。但易使工件傾斜，易使工件傾斜，故圓錐銷定位一

17、故圓錐銷定位一般與其它定位元般與其它定位元件構(gòu)成組合定位件構(gòu)成組合定位3.圓柱心軸圓柱心軸 圓柱心軸定位常見于車、銑、磨、齒輪加工中，心軸圓柱心軸定位常見于車、銑、磨、齒輪加工中，心軸與孔的配合有間隙和過盈兩種，此外，還有花鍵心軸定位與孔的配合有間隙和過盈兩種，此外，還有花鍵心軸定位方式。方式。4.圓錐心軸（小錐度心軸）圓錐心軸（小錐度心軸） 圓錐心軸定位方式定心精度高，但工件的軸向位移誤圓錐心軸定位方式定心精度高，但工件的軸向位移誤差較大，適宜工件定位孔精度不低于差較大，適宜工件定位孔精度不低于IT7的精車和磨削加的精車和磨削加工，不能加工端面。錐度通常為工，不能加工端面。錐度通常為1/50

18、001/1000。三、工件以外圓柱面定位三、工件以外圓柱面定位1.在在V形塊中定位形塊中定位特點(diǎn)特點(diǎn) 對(duì)中性好，既能使工件的定位基面軸線對(duì)中在對(duì)中性好，既能使工件的定位基面軸線對(duì)中在V形塊兩斜面的對(duì)稱平面上，而不受定位基面直徑形塊兩斜面的對(duì)稱平面上，而不受定位基面直徑誤差的影響，并且安裝方便。誤差的影響，并且安裝方便。 V形塊兩斜面夾角一般為形塊兩斜面夾角一般為60、90、120，其中，其中90V形形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)手冊。塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)手冊。2.在定位套中定位在定位套中定位 定位套其內(nèi)孔軸線是限位基準(zhǔn)，內(nèi)孔面是限位基面。定位套其內(nèi)孔軸線

19、是限位基準(zhǔn)，內(nèi)孔面是限位基面。為了限制工件軸向自由度，常與端面聯(lián)合定位。定位套結(jié)為了限制工件軸向自由度，常與端面聯(lián)合定位。定位套結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，但定心精度不高，只適用于精基面。構(gòu)簡單，容易制造，但定心精度不高，只適用于精基面。 半圓套下半圓套為定位元件，上半圓套起夾緊作用。半圓套下半圓套為定位元件，上半圓套起夾緊作用。主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝卸的零件。定位基主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝卸的零件。定位基面的精度不低于面的精度不低于IT8-IT9，半圓套的最小直徑應(yīng)取工件定，半圓套的最小直徑應(yīng)取工件定位基面的最大直徑。位基面的最大直徑。3.工件在圓錐套中定位工件在圓錐套中定位

20、工件以圓柱面的端部在圓錐套的錐孔中定位，錐孔中工件以圓柱面的端部在圓錐套的錐孔中定位，錐孔中有齒紋，以便帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。有齒紋，以便帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。4.各種定位元件所能限制的自由度各種定位元件所能限制的自由度四、工件以成形面定位四、工件以成形面定位1.以齒形表面定位以齒形表面定位2.工件以燕尾面定位工件以燕尾面定位 以燕尾面定位時(shí)，一般有兩種定位裝置：一是用固定以燕尾面定位時(shí)，一般有兩種定位裝置：一是用固定的短圓柱銷的短圓柱銷-V形座，限制工件的四個(gè)自由度，另一邊用可形座，限制工件的四個(gè)自由度，另一邊用可動(dòng)的燕尾鉗口，限制工件的一個(gè)自由度并夾緊；另一種是動(dòng)的燕尾鉗口，限制工件的一個(gè)自由度并夾緊；另

21、一種是一邊用固定燕尾面定位，另一邊用可動(dòng)燕尾定位并夾緊。一邊用固定燕尾面定位，另一邊用可動(dòng)燕尾定位并夾緊。五、工件以組合表面定位五、工件以組合表面定位注意兩個(gè)注意兩個(gè)主要問題主要問題 1.正確處理過定位；正確處理過定位；2.控制各定位元件對(duì)定位誤差的綜合影響?？刂聘鞫ㄎ辉?duì)定位誤差的綜合影響。 1.工件以外圓和端面定位工件以外圓和端面定位 2.工件以孔和端面定位工件以孔和端面定位 3.工件以一面兩孔定位工件以一面兩孔定位 問題：在兩銷連心線方向上限制的自由度過定位。問題：在兩銷連心線方向上限制的自由度過定位。 解決方法解決方法1.減小第二個(gè)定位銷的直徑減小第二個(gè)定位銷的直徑2.削邊銷削邊銷

22、六、滿足加工要求所需限制自由度分析六、滿足加工要求所需限制自由度分析 第四節(jié)第四節(jié) 定位誤差分析及計(jì)算定位誤差分析及計(jì)算 Analysis and Calculation of the Positioning Error一、工件獲得加工精度的方法一、工件獲得加工精度的方法方法方法 1.試切法試切法2.定尺寸刀具法定尺寸刀具法 3.調(diào)整法調(diào)整法 4.自動(dòng)控制法自動(dòng)控制法 1.試切法試切法試切試切測量測量進(jìn)給進(jìn)給再試切再試切測量測量2.定尺寸刀具法定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具（如鉆頭、鉸刀等），來用具有一定尺寸精度的刀具（如鉆頭、鉸刀等），來保證工件被加工部位的精度。保證工件被加工部位的

23、精度。3.調(diào)整法調(diào)整法 利用機(jī)床上的定程裝置、對(duì)刀裝置或預(yù)先調(diào)整好的刀利用機(jī)床上的定程裝置、對(duì)刀裝置或預(yù)先調(diào)整好的刀架，使刀具相對(duì)于機(jī)床或夾具達(dá)到一定的位置精度，然后架，使刀具相對(duì)于機(jī)床或夾具達(dá)到一定的位置精度，然后加工一批工件。加工一批工件。 調(diào)刀基準(zhǔn)的確定調(diào)刀基準(zhǔn)的確定（1）限位表面為平面時(shí)，則以此平面表示；）限位表面為平面時(shí)，則以此平面表示；（2）限位表面為圓柱面時(shí)，則以此中心線表示；）限位表面為圓柱面時(shí)，則以此中心線表示；（3）限位表面為）限位表面為V形面時(shí)，則以放在形面時(shí)，則以放在V形面上的標(biāo)準(zhǔn)心軸形面上的標(biāo)準(zhǔn)心軸的軸線表示。的軸線表示。 4.自動(dòng)控制法自動(dòng)控制法 使用一定的裝置，在

24、工件達(dá)到要求的尺寸時(shí)，自動(dòng)停使用一定的裝置，在工件達(dá)到要求的尺寸時(shí)，自動(dòng)停止加工。止加工。二、定位誤差的基本概念二、定位誤差的基本概念定位誤差定位誤差D：工件在加工過程中，由定位造成的工件誤：工件在加工過程中，由定位造成的工件誤 差稱為定位誤差。差稱為定位誤差。 產(chǎn)生定位產(chǎn)生定位誤差原因誤差原因（1）基準(zhǔn)不重合誤差）基準(zhǔn)不重合誤差B（2）基準(zhǔn)位移誤差）基準(zhǔn)位移誤差Y 1.基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差B 由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而引起同批工件的工由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而引起同批工件的工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)范

25、圍。范圍。 工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸稱為定工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸稱為定位尺寸。定位尺寸的公差在工序尺寸方向上的投位尺寸。定位尺寸的公差在工序尺寸方向上的投影分量即為基準(zhǔn)不重合誤差。影分量即為基準(zhǔn)不重合誤差。2.基準(zhǔn)移位誤差基準(zhǔn)移位誤差Y 由于定位副的制造公差和最小配合間隙的影響，使得由于定位副的制造公差和最小配合間隙的影響，使得定位基準(zhǔn)和限位基準(zhǔn)不重合，導(dǎo)致各個(gè)工件不一致，從而定位基準(zhǔn)和限位基準(zhǔn)不重合，導(dǎo)致各個(gè)工件不一致，從而給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差。給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差。3.定位誤差的計(jì)算方法定位誤差的計(jì)算方法 在計(jì)算定位誤差時(shí)，

26、要注意誤差的方向和工序在計(jì)算定位誤差時(shí)，要注意誤差的方向和工序尺寸的方向。當(dāng)基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差與尺寸的方向。當(dāng)基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差與工序尺寸的方向相同或平行時(shí)，則定位誤差為兩項(xiàng)工序尺寸的方向相同或平行時(shí)，則定位誤差為兩項(xiàng)誤差的代數(shù)和；若方向不同，則應(yīng)將各誤差向工序誤差的代數(shù)和；若方向不同，則應(yīng)將各誤差向工序尺寸方向投影，然后求其代數(shù)和。尺寸方向投影，然后求其代數(shù)和。 B在工序圖上確定，在工序圖上確定，Y由定位副間接觸狀態(tài)獲得。由定位副間接觸狀態(tài)獲得。二者的合成方法為：二者的合成方法為： 如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上，則：如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上，則：D=B+Y 如果工序基準(zhǔn)在

27、定位基面上，則：如果工序基準(zhǔn)在定位基面上，則：D=BY 式中式中“+”、“-”號(hào)的確定方法如下：號(hào)的確定方法如下：（1）定位基面與限位基面接觸，分析定位基面直徑變化）定位基面與限位基面接觸，分析定位基面直徑變化時(shí)，定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向；時(shí)，定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向；（2）定位基準(zhǔn)的位置不動(dòng)，當(dāng)定位基面直徑同樣變化時(shí)，）定位基準(zhǔn)的位置不動(dòng)，當(dāng)定位基面直徑同樣變化時(shí)，分析工序基準(zhǔn)的變動(dòng)方向；分析工序基準(zhǔn)的變動(dòng)方向；（3）兩者的變動(dòng)方向相同時(shí)，?。﹥烧叩淖儎?dòng)方向相同時(shí)，取“+”，反之取，反之取“-”。D=B+Y 在機(jī)械加工中，造成工件加工誤差的因素，除定位誤在機(jī)械加工中，造成工件加工誤差的因素，除定位誤差外

28、，還有夾具在機(jī)床上的安裝誤差差外，還有夾具在機(jī)床上的安裝誤差Z和刀具的對(duì)刀或和刀具的對(duì)刀或?qū)蛘`差導(dǎo)向誤差T，以及由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度和工藝系統(tǒng)變形等，以及由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度和工藝系統(tǒng)變形等因素引起的加工方法誤差因素引起的加工方法誤差G等，為了保證工件加工的技等，為了保證工件加工的技術(shù)要求，上述誤差的合成值不應(yīng)超出工件工序公差術(shù)要求，上述誤差的合成值不應(yīng)超出工件工序公差k。 誤差計(jì)算不等式誤差計(jì)算不等式D+（Z+T）+Gk 在確定工件定位的初步方案時(shí)，在確定工件定位的初步方案時(shí)，D、(Z+T）、）、G之值可各取工序公差的三分之一。之值可各取工序公差的三分之一。 Dk/3三、幾種定位方式的定位誤差分析

29、和計(jì)算實(shí)例三、幾種定位方式的定位誤差分析和計(jì)算實(shí)例1.工件以平面定位工件以平面定位 定位基準(zhǔn)為平面時(shí)，其定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合誤定位基準(zhǔn)為平面時(shí)，其定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合誤差引起。分析和計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差的要點(diǎn)，在于找出聯(lián)差引起。分析和計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差的要點(diǎn)，在于找出聯(lián)系設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)間的定位尺寸位置變動(dòng)的最大值，系設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)間的定位尺寸位置變動(dòng)的最大值，它即為基準(zhǔn)不重合誤差。它即為基準(zhǔn)不重合誤差。 至于基準(zhǔn)位移誤差，一般不予計(jì)算。這是因?yàn)楫?dāng)基準(zhǔn)至于基準(zhǔn)位移誤差，一般不予計(jì)算。這是因?yàn)楫?dāng)基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)時(shí)，工件是處在粗加工階段，工序的加工余量大，為粗基準(zhǔn)時(shí)，工件是處在粗加工階段，

30、工序的加工余量大，該余量足以補(bǔ)償或糾正前序的缺陷；若為精基準(zhǔn)，其基準(zhǔn)該余量足以補(bǔ)償或糾正前序的缺陷；若為精基準(zhǔn)，其基準(zhǔn)位移誤差主要是由平面的平面度誤差引起的，但因該誤差位移誤差主要是由平面的平面度誤差引起的，但因該誤差很小，所以基準(zhǔn)位移誤差可以忽略不計(jì)。很小，所以基準(zhǔn)位移誤差可以忽略不計(jì)。2.工件以孔在心軸或定位銷上定位工件以孔在心軸或定位銷上定位 （1）定位孔與心軸固定單邊接觸）定位孔與心軸固定單邊接觸 1）基準(zhǔn)位移誤差）基準(zhǔn)位移誤差)(212121dDYOOOOOO 基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算要看設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的選擇情況基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算要看設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的選擇情況加工尺寸為加工面至心軸加工尺寸為加工面至

31、心軸 加工尺寸為加工面至工件下母線加工尺寸為加工面至工件下母線 加工尺寸為加工面至工件定位孔下母線加工尺寸為加工面至工件定位孔下母線 2）基準(zhǔn)不重合誤差）基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸為加工面至工件定位孔上母線加工尺寸為加工面至工件定位孔上母線 （2）定位孔與心軸任意邊接觸）定位孔與心軸任意邊接觸解解 工件以孔為定位基準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，無基準(zhǔn)不重工件以孔為定位基準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，無基準(zhǔn)不重合誤差。且定位孔與心軸任意邊接觸。合誤差。且定位孔與心軸任意邊接觸。3.工件以外圓在工件以外圓在V形塊上定位形塊上定位結(jié)論：若不考慮結(jié)論：若不考慮V形塊的制造誤差，則定位基準(zhǔn)在形塊的制造誤差，則定位基準(zhǔn)在V形塊對(duì)

32、稱平面上，它在水平方向上的位移為零，形塊對(duì)稱平面上，它在水平方向上的位移為零，但在垂直方向上，因工件外圓柱面直徑有制造誤差，但在垂直方向上，因工件外圓柱面直徑有制造誤差，所以定位誤差是由基準(zhǔn)位移誤差引起的。所以定位誤差是由基準(zhǔn)位移誤差引起的。解解4.工件以一面兩孔定位工件以一面兩孔定位解解 當(dāng)工件以一面兩孔定位時(shí)，應(yīng)在算得其基準(zhǔn)位移誤差的基礎(chǔ)當(dāng)工件以一面兩孔定位時(shí)，應(yīng)在算得其基準(zhǔn)位移誤差的基礎(chǔ)上，根據(jù)加工尺寸的標(biāo)注，通過幾何關(guān)系轉(zhuǎn)換為定位誤差。上，根據(jù)加工尺寸的標(biāo)注，通過幾何關(guān)系轉(zhuǎn)換為定位誤差。 基準(zhǔn)位移誤差分為兩類，即沿圖示平面內(nèi)任意方向移動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差分為兩類，即沿圖示平面內(nèi)任意方向移動(dòng)

33、的基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)位移誤差Y和轉(zhuǎn)動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差和轉(zhuǎn)動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差（簡稱轉(zhuǎn)角誤差）。（簡稱轉(zhuǎn)角誤差）。第五節(jié)第五節(jié) 夾具的夾緊裝置夾具的夾緊裝置 Clamp Device of The Fixture一、夾緊裝置的組成和基本要求一、夾緊裝置的組成和基本要求1.組成組成動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置 通常指夾緊裝通常指夾緊裝置中的動(dòng)力源，置中的動(dòng)力源，常用的有氣動(dòng)、常用的有氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)等。液動(dòng)和電動(dòng)等。手動(dòng)夾緊沒有這手動(dòng)夾緊沒有這種裝置。種裝置。夾緊元件夾緊元件 指夾緊裝置的最終執(zhí)指夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，它直接作用在行元件，它直接作用在工件上完成夾緊作用。工件上完成夾緊作用。中間傳力機(jī)構(gòu)中間傳力機(jī)構(gòu)將

34、動(dòng)力裝置的動(dòng)將動(dòng)力裝置的動(dòng)力傳給夾緊元件力傳給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。根據(jù)夾的機(jī)構(gòu)。根據(jù)夾緊的需要，中間緊的需要，中間傳力裝置一般起傳力裝置一般起到改變夾緊力的到改變夾緊力的大小、方向及保大小、方向及保證自鎖等作用。證自鎖等作用。2.對(duì)夾緊裝置的基本要求對(duì)夾緊裝置的基本要求（1）夾緊后不能改變原有的定位位置。）夾緊后不能改變原有的定位位置。（2）夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)，既要有足夠的夾緊力，又不）夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)，既要有足夠的夾緊力，又不能因受到夾緊力的作用工件產(chǎn)生變形及加工過程中受到切能因受到夾緊力的作用工件產(chǎn)生變形及加工過程中受到切削力的作用而發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。削力的作用而發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。（3）工藝性好。在

35、保證生產(chǎn)效率、加工精度的前提下應(yīng)）工藝性好。在保證生產(chǎn)效率、加工精度的前提下應(yīng)使其結(jié)構(gòu)簡單，夾緊動(dòng)作迅速，操作方便，安全省力，經(jīng)使其結(jié)構(gòu)簡單，夾緊動(dòng)作迅速，操作方便，安全省力，經(jīng)濟(jì)性好，成本低，便于制造和維修。濟(jì)性好，成本低，便于制造和維修。（4）自鎖性能可靠。）自鎖性能可靠。二、確定夾緊力的基本原則和方法二、確定夾緊力的基本原則和方法基本原則基本原則方向方向作用點(diǎn)作用點(diǎn)（一）基本原則（一）基本原則1.夾緊力的方向夾緊力的方向（1）不應(yīng)破壞工件的定位。）不應(yīng)破壞工件的定位。（2）應(yīng)使工件的夾緊變形盡量小。）應(yīng)使工件的夾緊變形盡量小。（3）應(yīng)使所需夾緊力盡可能小。）應(yīng)使所需夾緊力盡可能小。2.夾

36、緊力的作用點(diǎn)夾緊力的作用點(diǎn)（1）必須作用在夾具定位元件主要限位支承平面內(nèi)。）必須作用在夾具定位元件主要限位支承平面內(nèi)。（2）應(yīng)作用在工件剛性較好的部位上。）應(yīng)作用在工件剛性較好的部位上。（3）盡量靠近工件的加工表面，以減少切削力對(duì)夾緊點(diǎn)）盡量靠近工件的加工表面，以減少切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的作用力矩。的作用力矩。方法方法類比法類比法分析計(jì)算法分析計(jì)算法（二）基本方法（二）基本方法 類比法可以參照相關(guān)的參考資料來進(jìn)行。類比法可以參照相關(guān)的參考資料來進(jìn)行。 1.類比法類比法2.計(jì)算法計(jì)算法 根據(jù)工件在加工過程中所受的力，按靜力平衡原理求根據(jù)工件在加工過程中所受的力，按靜力平衡原理求出所需要的理論夾緊力出所

37、需要的理論夾緊力W，為保證夾緊可靠，再乘以安，為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，以確保安全。即：全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，以確保安全。即：WG=KW式中：式中：WG實(shí)際所需夾緊力實(shí)際所需夾緊力; K安全系數(shù)，一般粗加工安全系數(shù)，一般粗加工K=2.53； 精加工精加工 K=1.52; W理論夾緊力。理論夾緊力。三、典型夾緊機(jī)構(gòu)三、典型夾緊機(jī)構(gòu)1.斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)利用斜面移動(dòng)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件。利用斜面移動(dòng)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件。是夾緊機(jī)構(gòu)的最基本形式。但斜楔夾緊是夾緊機(jī)構(gòu)的最基本形式。但斜楔夾緊以楔塊形式直接夾緊工件的情況較少，以楔塊形式直接夾緊工件的情況較少，這主要

38、是因?yàn)樗a(chǎn)生的夾緊力有限，且這主要是因?yàn)樗a(chǎn)生的夾緊力有限，且夾緊和松開工件費(fèi)事。而利用斜面原理夾緊和松開工件費(fèi)事。而利用斜面原理或楔塊與其它機(jī)構(gòu)組合使用的情況非常普遍。或楔塊與其它機(jī)構(gòu)組合使用的情況非常普遍。夾緊力的計(jì)算夾緊力的計(jì)算根據(jù)靜力平衡原理，各力應(yīng)有：根據(jù)靜力平衡原理，各力應(yīng)有： F1+RX=Q式中：式中：F1工件作用在斜楔上的摩擦力；工件作用在斜楔上的摩擦力； RX夾具體作用在斜楔上的反力夾具體作用在斜楔上的反力N與摩擦力與摩擦力F2的的 合成全反力合成全反力R2的水平分力；的水平分力；Q作用在斜楔上的原動(dòng)力。作用在斜楔上的原動(dòng)力。依此，可得斜楔的夾緊力計(jì)算公式：依此，可得斜楔的夾

39、緊力計(jì)算公式：斜楔斜楔自鎖自鎖條件條件自鎖即在工件夾緊后，去掉斜楔上的原自鎖即在工件夾緊后，去掉斜楔上的原動(dòng)力，夾緊機(jī)構(gòu)在純摩擦力的作用下，動(dòng)力，夾緊機(jī)構(gòu)在純摩擦力的作用下，仍能保持對(duì)工件的夾緊仍能保持對(duì)工件的夾緊保證斜楔不松退的條件：保證斜楔不松退的條件：F1RX斜楔升角必須小于兩摩擦斜楔升角必須小于兩摩擦角之和。角之和。)tan(tan21QW斜楔夾緊的增力比與行程比斜楔夾緊的增力比與行程比增力比增力比ip：夾緊力：夾緊力W與原動(dòng)力與原動(dòng)力Q 之比。之比。行程比行程比is：斜楔的移動(dòng)行程：斜楔的移動(dòng)行程L與夾緊行程與夾緊行程S之比。之比。)(121tgtgQWiptgSLis1 當(dāng)原動(dòng)力一

40、定時(shí)，升角越小，夾緊力越大，自鎖性能當(dāng)原動(dòng)力一定時(shí)，升角越小，夾緊力越大，自鎖性能越好；當(dāng)移動(dòng)行程一定時(shí)，升角越小，夾緊行程也越小。越好；當(dāng)移動(dòng)行程一定時(shí)，升角越小，夾緊行程也越小。因此，在選擇升角時(shí)，必須兼顧增力比和行程。因此，在選擇升角時(shí)，必須兼顧增力比和行程。 升角一般不大于升角一般不大于12。2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊在生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍。具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、螺旋夾緊在生產(chǎn)中應(yīng)用極為普遍。具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、通用性好、增力比大、自鎖性能好等優(yōu)點(diǎn)。很適合于手動(dòng)通用性好、增力比大、自鎖性能好等優(yōu)點(diǎn)。很適合于手動(dòng)夾緊工件。它的主要缺點(diǎn)是夾緊松開動(dòng)作慢，輔助工時(shí)較夾緊工件。它的主要缺點(diǎn)

41、是夾緊松開動(dòng)作慢，輔助工時(shí)較多，因此在高效快速夾緊機(jī)構(gòu)中很少使用。多，因此在高效快速夾緊機(jī)構(gòu)中很少使用。類型類型單螺旋夾緊單螺旋夾緊螺旋、壓板組合夾緊螺旋、壓板組合夾緊單螺旋夾緊是指采用單螺旋夾緊是指采用單個(gè)螺栓或者用螺母單個(gè)螺栓或者用螺母墊圈機(jī)構(gòu)直接夾緊工墊圈機(jī)構(gòu)直接夾緊工件的方式。件的方式。螺旋壓板夾緊螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)是單螺旋機(jī)構(gòu)是單螺旋與杠桿（壓板）與杠桿（壓板）的組合夾緊機(jī)的組合夾緊機(jī)構(gòu)。它可以增構(gòu)。它可以增大單螺旋的夾大單螺旋的夾緊力，或改變緊力，或改變夾緊力的作用夾緊力的作用方向，或增大方向，或增大夾緊行程。夾緊行程。 螺旋夾緊力計(jì)算與斜楔相似。螺旋可以看作是繞在圓螺旋夾緊力計(jì)算與

42、斜楔相似。螺旋可以看作是繞在圓柱體上的斜楔。柱體上的斜楔。 螺旋壓板組合夾緊的力分析計(jì)算可在單螺旋夾緊力計(jì)螺旋壓板組合夾緊的力分析計(jì)算可在單螺旋夾緊力計(jì)算的基礎(chǔ)上，再通過杠桿計(jì)算求解。算的基礎(chǔ)上，再通過杠桿計(jì)算求解。3.定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu) 許多以軸線、對(duì)稱中心為工序基準(zhǔn)的工件，在成批生許多以軸線、對(duì)稱中心為工序基準(zhǔn)的工件，在成批生產(chǎn)加工時(shí)，為了保證加工表面位置精度（如同軸度、對(duì)稱產(chǎn)加工時(shí)，為了保證加工表面位置精度（如同軸度、對(duì)稱度等），使其定位誤差最小，必須使工件的定位基準(zhǔn)和工度等），使其定位誤差最小，必須使工件的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，這就必須采用定心夾緊機(jī)構(gòu)，亦稱自動(dòng)定心序基準(zhǔn)重合，

43、這就必須采用定心夾緊機(jī)構(gòu)，亦稱自動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊機(jī)構(gòu)。工作原理工作原理 通過定心夾緊機(jī)構(gòu)，使其定通過定心夾緊機(jī)構(gòu)，使其定位表面可以同時(shí)而等速地互位表面可以同時(shí)而等速地互相接近或分離相接近或分離（1）按等速移動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)定心夾緊）按等速移動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)定心夾緊螺旋式自動(dòng)定心裝置螺旋式自動(dòng)定心裝置楔式卡爪自動(dòng)定心裝置楔式卡爪自動(dòng)定心裝置（2）按均勻變形原理實(shí)現(xiàn)定心夾緊）按均勻變形原理實(shí)現(xiàn)定心夾緊彈簧卡頭自動(dòng)定心裝置彈簧卡頭自動(dòng)定心裝置彈性膜片夾盤自動(dòng)定心裝置彈性膜片夾盤自動(dòng)定心裝置4.其它夾緊機(jī)構(gòu)其它夾緊機(jī)構(gòu) 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)第六節(jié)第六節(jié) 幾種典型機(jī)床夾具幾種典型機(jī)床

44、夾具 Fixtures of Typical Machine Tool一、鉆床夾具一、鉆床夾具1.固定式鉆模固定式鉆模 在加工工件的過程中，鉆模和工件在機(jī)床上的位置固在加工工件的過程中，鉆模和工件在機(jī)床上的位置固定不動(dòng)。定不動(dòng)。 在鉆床上進(jìn)行孔加工時(shí)所使用的夾具稱為鉆床夾具，在鉆床上進(jìn)行孔加工時(shí)所使用的夾具稱為鉆床夾具，簡稱鉆模。簡稱鉆模。（一）鉆床夾具類型（一）鉆床夾具類型2.回轉(zhuǎn)式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆模 用于加工同一圓周上的軸向平行孔系或徑向孔。用于加工同一圓周上的軸向平行孔系或徑向孔。3.翻轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式鉆模 無固定回轉(zhuǎn)軸和分度裝置的鉆模，主要用于加工小型無固定回轉(zhuǎn)軸和分度裝置的鉆模，主要用于加

45、工小型工件分布在不同表面上的孔。工件分布在不同表面上的孔。4.蓋板式鉆模蓋板式鉆模 鉆模沒有夾具體，加工時(shí)只要將它覆蓋在工件上即可。鉆模沒有夾具體，加工時(shí)只要將它覆蓋在工件上即可。一般情況下，鉆模板上除了鉆套外，還有定位元件及夾緊一般情況下，鉆模板上除了鉆套外，還有定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。5.滑柱式鉆模滑柱式鉆模 鉆模板固定在可以上下滑動(dòng)的滑柱上，并通過滑柱鉆模板固定在可以上下滑動(dòng)的滑柱上，并通過滑柱與本體相聯(lián)系?；姐@模的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化與本體相聯(lián)系?；姐@模的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化（二）鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)（二）鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.鉆模類型的選擇鉆模類型的選擇（1）鉆孔直徑大于）鉆孔直

46、徑大于10毫米時(shí)（特別是鋼件），因切削扭毫米時(shí)（特別是鋼件），因切削扭矩較大，應(yīng)將鉆模固定在機(jī)床工作臺(tái)上。矩較大，應(yīng)將鉆模固定在機(jī)床工作臺(tái)上。（2）翻轉(zhuǎn)式鉆模適于加工中小零件，包括工件在內(nèi)的重）翻轉(zhuǎn)式鉆模適于加工中小零件，包括工件在內(nèi)的重量不宜超過量不宜超過10公斤。否則，應(yīng)采用具有分度裝置的鉆模。公斤。否則，應(yīng)采用具有分度裝置的鉆模。（3）當(dāng)加工幾個(gè)不在同心圓周上的平行孔系時(shí)，如工件）當(dāng)加工幾個(gè)不在同心圓周上的平行孔系時(shí)，如工件和夾具的總重量超過和夾具的總重量超過15公斤，宜采用固定式鉆模在搖臂公斤，宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工。鉆床上加工。（4）當(dāng)孔距公差要求不高時(shí)，可采用鉆模板和夾具

47、體為）當(dāng)孔距公差要求不高時(shí)，可采用鉆模板和夾具體為焊接結(jié)構(gòu)的鉆模，原因是焊接應(yīng)力不能徹底消除，精度不焊接結(jié)構(gòu)的鉆模，原因是焊接應(yīng)力不能徹底消除，精度不能長期保持。能長期保持。（5）對(duì)于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，）對(duì)于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件，宜優(yōu)先采用滑柱鉆模，以縮短夾具的設(shè)計(jì)周期。宜優(yōu)先采用滑柱鉆模，以縮短夾具的設(shè)計(jì)周期。（6）工件被加工孔與定位基準(zhǔn)的距離公差或孔距公差小）工件被加工孔與定位基準(zhǔn)的距離公差或孔距公差小于于0.05時(shí)，宜采用固定式鉆模板和固定鉆套進(jìn)行加工。時(shí)，宜采用固定式鉆模板和固定鉆套進(jìn)行加工。2.鉆套類型選擇鉆套類型選擇 鉆套是鉆模上的特有元

48、件。用來引導(dǎo)刀具以防止偏斜。鉆套是鉆模上的特有元件。用來引導(dǎo)刀具以防止偏斜。鉆套裝配在鉆模板或夾具體上，鉆模板則以不同方式與夾鉆套裝配在鉆模板或夾具體上，鉆模板則以不同方式與夾具體或支架連接。具體或支架連接。 固定鉆套固定鉆套可換鉆套可換鉆套快換鉆套快換鉆套特殊鉆套特殊鉆套鉆套類型鉆套類型3.鉆模板的類型選擇鉆模板的類型選擇（1）固定式鉆模板）固定式鉆模板 固定在夾具上的鉆模板稱為固定式鉆模板。該種鉆模固定在夾具上的鉆模板稱為固定式鉆模板。該種鉆模板鉆孔精度高且結(jié)構(gòu)簡單，多用于加工孔的精度要求較高板鉆孔精度高且結(jié)構(gòu)簡單，多用于加工孔的精度要求較高的場合。的場合。（2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板）鉸鏈?zhǔn)姐@模板

49、 鉆模板與夾具體的連接方式為鉸鏈連接。鉆模板與夾具體的連接方式為鉸鏈連接。（3）可卸式鉆模板（分離式鉆模板）可卸式鉆模板（分離式鉆模板） 鉆模板與夾具體各自成為獨(dú)立部分，可拆卸。鉆模板與夾具體各自成為獨(dú)立部分，可拆卸。（4）懸掛式鉆模板）懸掛式鉆模板 在立式鉆床采用多軸頭或組合多軸鉆床進(jìn)行平行孔系在立式鉆床采用多軸頭或組合多軸鉆床進(jìn)行平行孔系加工時(shí)，連接在主軸箱或多軸箱上的鉆模板，并隨其往復(fù)加工時(shí)，連接在主軸箱或多軸箱上的鉆模板，并隨其往復(fù)移動(dòng)。移動(dòng)。4.鉆模板的設(shè)計(jì)要求鉆模板的設(shè)計(jì)要求（1）鉆模板應(yīng)保證加工孔的位置精度要求；）鉆模板應(yīng)保證加工孔的位置精度要求；（2）鉆模板應(yīng)有足夠的剛度，以保

50、證鉆套位置的準(zhǔn)確性；）鉆模板應(yīng)有足夠的剛度，以保證鉆套位置的準(zhǔn)確性；（3）保證鉆模板在加工時(shí)具有足夠的穩(wěn)定性；）保證鉆模板在加工時(shí)具有足夠的穩(wěn)定性；（4）盡量使切屑清除方便。）盡量使切屑清除方便。二、銑床夾具二、銑床夾具（一）銑床夾具的類型（一）銑床夾具的類型1.直線送進(jìn)式直線送進(jìn)式（5）鉆模板原則上不應(yīng)該承受切削力、夾緊力。）鉆模板原則上不應(yīng)該承受切削力、夾緊力。2.圓周送進(jìn)式圓周送進(jìn)式3.靠模夾具靠模夾具（二）銑床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)（二）銑床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）使加工表面盡可能靠近工作臺(tái)面，以降低工件重心。）使加工表面盡可能靠近工作臺(tái)面，以降低工件重心。1.工件定位的穩(wěn)定性與夾緊的可靠性工件定位

51、的穩(wěn)定性與夾緊的可靠性（2）使主要支承面大些；盡可能采用已加工面作為定位）使主要支承面大些；盡可能采用已加工面作為定位基面；定位元件要用支承板，且布置盡可能遠(yuǎn)些。基面；定位元件要用支承板，且布置盡可能遠(yuǎn)些。（3）夾緊裝置應(yīng)有足夠的夾緊力和自鎖性；夾緊力作用）夾緊裝置應(yīng)有足夠的夾緊力和自鎖性；夾緊力作用點(diǎn)要盡量靠近加工表面，并夾在工件剛性較好的部位。點(diǎn)要盡量靠近加工表面，并夾在工件剛性較好的部位。（4）為了減少輔助工時(shí)，改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)時(shí)）為了減少輔助工時(shí)，改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用快速夾緊、連動(dòng)夾緊、氣液壓等夾緊裝置?？紤]采用快速夾緊、連動(dòng)夾緊、氣液壓等夾緊裝置。2.定向鍵與找

52、正基面定向鍵與找正基面（1）定向鍵）定向鍵（3）找正基面）找正基面 當(dāng)夾具相對(duì)于機(jī)床的位置精度要求較高時(shí)或?yàn)橹匦彤?dāng)夾具相對(duì)于機(jī)床的位置精度要求較高時(shí)或?yàn)橹匦蛫A具，一般不用定向鍵，而多在夾具體上設(shè)置找正基面，夾具，一般不用定向鍵，而多在夾具體上設(shè)置找正基面，通過找正而實(shí)現(xiàn)定位。通過找正而實(shí)現(xiàn)定位。強(qiáng)調(diào)說明強(qiáng)調(diào)說明 在夾具的定向鍵與定位基面之間，雖無直接尺寸聯(lián)系，在夾具的定向鍵與定位基面之間，雖無直接尺寸聯(lián)系，但其間的相對(duì)位置關(guān)系（如平行度、垂直度等）卻要求十但其間的相對(duì)位置關(guān)系（如平行度、垂直度等）卻要求十分嚴(yán)格。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的加工精度要求，提分嚴(yán)格。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的加工精

53、度要求，提出夾具的技術(shù)要求。出夾具的技術(shù)要求。3.對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置 用來確定刀具和夾具的相對(duì)位置，由對(duì)刀塊和塞尺等用來確定刀具和夾具的相對(duì)位置，由對(duì)刀塊和塞尺等組成。組成。（1）對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，可結(jié)合具體要求選用。）對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，可結(jié)合具體要求選用。（2）對(duì)刀塊位置應(yīng)設(shè)于刀具開始銑削的一端。）對(duì)刀塊位置應(yīng)設(shè)于刀具開始銑削的一端。（3）塞尺是用于防止損壞刀刃和對(duì)刀塊的工作表面，有）塞尺是用于防止損壞刀刃和對(duì)刀塊的工作表面，有平塞尺和圓柱塞尺兩種。平塞尺和圓柱塞尺兩種。三、鏜床夾具三、鏜床夾具 鏜床夾具（通稱鏜模）是用來加工箱體、支架等工件鏜床夾具（通稱鏜模）是用來加工箱體、支架等工

54、件上的孔或孔系而使用的精密機(jī)床夾具。鏜模不僅可以用于上的孔或孔系而使用的精密機(jī)床夾具。鏜模不僅可以用于鏜床上，而且還可以用于普車、銑床和鉆床上。鏜套、鏜鏜床上，而且還可以用于普車、銑床和鉆床上。鏜套、鏜桿及鏜模支架是鏜模的特有元件，并由此決定著鏜模的結(jié)桿及鏜模支架是鏜模的特有元件，并由此決定著鏜模的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。構(gòu)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。（一）鏜模的類型（一）鏜模的類型類類型型按機(jī)床類型分按機(jī)床類型分按布置形式分按布置形式分立式鏜模立式鏜模臥式鏜模臥式鏜模單面導(dǎo)向單面導(dǎo)向雙面導(dǎo)向雙面導(dǎo)向（二）（二）鏜床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)鏜床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.鏜套鏜套（1）固定式鏜套）固定式鏜套 鏜桿與鏜套之間既有相對(duì)移動(dòng)，又有

55、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。即鏜鏜桿與鏜套之間既有相對(duì)移動(dòng)，又有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。即鏜套不隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的鏜套。套不隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的鏜套。（2）旋轉(zhuǎn)式鏜套）旋轉(zhuǎn)式鏜套 鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鏜桿與鏜套之間只有軸向的相鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鏜桿與鏜套之間只有軸向的相對(duì)移動(dòng)。對(duì)移動(dòng)。 旋轉(zhuǎn)式鏜套可以避免鏜桿與鏜套之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦旋轉(zhuǎn)式鏜套可以避免鏜桿與鏜套之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦過熱而卡住，也可以避免切屑掉入鏜桿與鏜套之間，使磨過熱而卡住，也可以避免切屑掉入鏜桿與鏜套之間，使磨損加劇。損加劇。（3）鏜套類型選擇）鏜套類型選擇選擇依據(jù)選擇依據(jù)鏜削速度鏜削速度空間位置空間位置加工精度加工精度 當(dāng)鏜桿直徑較大、線速度超過當(dāng)鏜桿直徑較大、

56、線速度超過20m/min時(shí)，一般采用時(shí)，一般采用回轉(zhuǎn)鏜套?；剞D(zhuǎn)鏜套。2.鏜桿鏜桿整體式：有帶油溝結(jié)構(gòu)和開直槽與螺旋槽的鏜桿，其直徑整體式：有帶油溝結(jié)構(gòu)和開直槽與螺旋槽的鏜桿，其直徑 一般不大于一般不大于60毫米。毫米。（1）鏜桿類型）鏜桿類型裝配式：在鏜桿上鑲導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊一般用銅、鋼或硬質(zhì)裝配式：在鏜桿上鑲導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊一般用銅、鋼或硬質(zhì) 合金制造。一般鏜桿直徑不小于合金制造。一般鏜桿直徑不小于20毫米。毫米。（2）鏜桿結(jié)構(gòu)尺寸）鏜桿結(jié)構(gòu)尺寸鏜桿直徑確定：必須考慮鏜桿的剛度及鏜孔時(shí)應(yīng)有的容屑鏜桿直徑確定：必須考慮鏜桿的剛度及鏜孔時(shí)應(yīng)有的容屑 空間。鏜孔直徑空間。鏜孔直徑D、鏜桿直徑、鏜桿直徑

57、d、鏜刀截面、鏜刀截面BB三者三者 之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為：（D-d）/2=（11.5）B鏜桿長度確定：根據(jù)鏜孔系統(tǒng)圖上的有關(guān)尺寸來確定。鏜桿長度確定：根據(jù)鏜孔系統(tǒng)圖上的有關(guān)尺寸來確定。3.鏜模支架鏜模支架（1）鏜模支架結(jié)構(gòu)及尺寸）鏜模支架結(jié)構(gòu)及尺寸（2）布置）布置（3）設(shè)計(jì)要求）設(shè)計(jì)要求1）鏜模支架上不允許安裝夾緊結(jié)構(gòu)或承受夾緊力，以免）鏜模支架上不允許安裝夾緊結(jié)構(gòu)或承受夾緊力，以免支架變形；支架變形；2）支架與底座必須用銷定位，并用螺釘緊固；）支架與底座必須用銷定位，并用螺釘緊固；3）為使支架有足夠的剛度，支架要有較大的安裝基面，）為使支架有足夠的剛度，支架要有較大的安裝基面，并合理布

58、置加強(qiáng)筋，以防止振動(dòng)和變形；并合理布置加強(qiáng)筋，以防止振動(dòng)和變形；4）支架材質(zhì)一般用鑄鐵制造，并需時(shí)效處理。）支架材質(zhì)一般用鑄鐵制造，并需時(shí)效處理。2.設(shè)計(jì)方法和步驟設(shè)計(jì)方法和步驟（1）保證加工工序的技術(shù)要求；）保證加工工序的技術(shù)要求；（2）提高生產(chǎn)率、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)性；）提高生產(chǎn)率、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)性；（3）操作方便、省力和安全；）操作方便、省力和安全；（4）結(jié)構(gòu)工藝性好、便于排屑。）結(jié)構(gòu)工藝性好、便于排屑。第七節(jié)第七節(jié) 專用夾具的設(shè)計(jì)方法和步驟專用夾具的設(shè)計(jì)方法和步驟 Design Method and Step一、夾具設(shè)計(jì)的基本要求、方法和步驟一、夾具設(shè)計(jì)的基本要求、方法和步驟1.基

59、本要求基本要求明確設(shè)計(jì)任務(wù)，準(zhǔn)備有關(guān)資料明確設(shè)計(jì)任務(wù)，準(zhǔn)備有關(guān)資料夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)繪制夾具總圖繪制夾具總圖繪制非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖繪制非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖方方法法及及步步驟驟根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確本工書，明確本工序的加工技術(shù)序的加工技術(shù)要求和工序內(nèi)要求和工序內(nèi)容、熟悉工藝容、熟悉工藝規(guī)程、零件圖、規(guī)程、零件圖、毛坯圖和有關(guān)毛坯圖和有關(guān)的裝配圖，了的裝配圖，了解定位基準(zhǔn)的解定位基準(zhǔn)的情況、工件的情況、工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料性能、加工料性能、加工余量、切削用余量、切削用量、生產(chǎn)規(guī)模、量、生產(chǎn)規(guī)模、期限要求以及期限要求以及前后的工序情前后的工序情況。況。收集所用機(jī)床、收集所用機(jī)床、刀具、輔助工刀具、輔助工具、檢測量具具、檢測量具的有關(guān)資料，的有關(guān)資料，了解它們主要了解它們主要的技術(shù)參數(shù)、的技術(shù)參數(shù)、性能特點(diǎn)以及性能特點(diǎn)以及與所設(shè)計(jì)夾具與所設(shè)計(jì)夾具有關(guān)的技術(shù)規(guī)有關(guān)的技術(shù)規(guī)格和性能資料。格和性能資料。了解工具車了解工具車間的技術(shù)水間的技術(shù)水平、工作條平、工作條件以及國內(nèi)件以及國內(nèi)外制造和使外制造和使用同類夾具用同類夾具的資料和經(jīng)的資料和經(jīng)驗(yàn)，并廣泛驗(yàn)，并廣泛征求有關(guān)人征求有關(guān)人員的意見和員的意見和建議。建議。準(zhǔn)備夾具準(zhǔn)備夾具零部件標(biāo)零部件標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)、準(zhǔn)（國標(biāo)、部標(biāo)、廠部標(biāo)、廠標(biāo)）、典標(biāo)）、典型夾具結(jié)型夾具結(jié)構(gòu)圖冊、構(gòu)圖冊、夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料指