機(jī)械制造第2章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

1、1計(jì)劃學(xué)時(shí)：18學(xué)時(shí)夾具的對(duì)定本章要點(diǎn)定位誤差的計(jì)算常用夾緊機(jī)構(gòu)典型夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)夾具的總體設(shè)計(jì)六點(diǎn)定位原理及定位分析2 v掌握利用六點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位分析方法和定位誤差計(jì)算方法、熟悉常用夾緊機(jī)構(gòu)及典型夾具，能在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)常用夾具。v應(yīng)用六點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位方式分析，定位誤差的計(jì)算。 v定位誤差的計(jì)算 34v圖2-1是一個(gè)銑削軸端槽的夾具。工件以外圓和端面為定位基準(zhǔn)，放在一個(gè)固定V形塊1和支承套2上定位，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，偏心輪推動(dòng)活動(dòng)V形塊夾緊工件。對(duì)刀塊6用來確定銑刀相對(duì)工件的位置。所有的裝置和元件都裝在夾具體5上。為了方便地確定夾具在機(jī)床上的正確位置，在夾具底部裝有定向鍵（件4）。安裝夾具

2、時(shí)只要將兩個(gè)定向鍵放入銑床工作臺(tái)的T型槽中并靠向一側(cè)，則不需再進(jìn)行找正便可將夾具固緊在機(jī)床工作臺(tái)上。圖2-1 銑軸端槽夾具5v(1)使工件在夾具中占有正確的加工位置。這是通過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件的定位工作面(定位元件上起定位作用的表面)接觸、配合或?qū)?zhǔn)來實(shí)現(xiàn)的。v(2)夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。v(3)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，這就保證了刀具在工件上加工

3、出的表面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。6v廣義上，凡是機(jī)械制造過程中使任何工序加速，方便，或安全加工的附加裝置，均可稱為夾具。有：機(jī)床夾具、沖壓夾具、熱處理夾具裝配夾具等。v狹義上，夾具指機(jī)床夾具，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置。（GB686385）圖2-2 夾具的組成部分7圖2-3 銑軸端槽夾具1 V型塊 2 支撐套 3 手柄 4 定向鍵 5 夾具體 6 對(duì)刀塊1）定位元件及裝置1236 646）其他元件及裝置（防護(hù)、防錯(cuò)、分度）5）夾具體4）連接元件3）對(duì)刀及導(dǎo)向元件2）夾緊元件及裝置81）通用夾具：三爪、四爪卡盤，平口鉗等，一般由專業(yè)廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。2）專用夾具：為某一工

4、件特定工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具，多用于批量生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)整夾具及成組夾具：夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。4）組合夾具：由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成。根據(jù)工件的工藝要求，將不同的組合夾具元件像搭積木一樣，組裝成各種專用夾具。使用后，元件可拆開、洗凈后存放，待需要時(shí)重新組裝。組合夾具特別適用于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具：在自動(dòng)線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。按夾具使用范圍劃分9三爪卡盤四爪卡盤萬(wàn)向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度頭圖2-4 通用夾具10圖2-5 專用夾具 4 3D L零件工序簡(jiǎn)圖11零件工序簡(jiǎn)圖43DLLD43D43LDL34DL43DL34圖

5、2-6 成組夾具KH1KH2KH3KH412圖2-7 組合夾具1234567891011121314151617181加筋角鐵（2） 2槽用螺栓（6） 3平鍵（10） 4方形支承 5定位支承 6方形支承 7平墊圈 8六角螺母（8） 9 槽用螺栓 10鉆套螺釘 11快換鉆套 12鉆模板 13圓形定位銷 14工件 15方形支承 16角鐵 17壓緊螺釘 18基礎(chǔ)板13圖2-8 銑撥叉槽組合夾具14圖2-9 組合夾具實(shí)例15圖2-10 槽系組合夾具爆炸圖16可分為鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具、磨床夾具等。按使用機(jī)床劃分可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、真空夾具、電動(dòng)夾具等。按夾緊力源劃分氣動(dòng)虎鉗 圖

6、2-11 液壓夾具17v（1）保證加工精度 零件加工精度包括尺寸精度、幾何形狀和表面相互 位置精度。夾具的最大功用是保證加工表面的位置精度。v（2）提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 快速將工件定位夾緊，免除了找正、對(duì)刀等，縮短 輔助時(shí)間，提高了成品率，降低了成本。v（3）擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍 如在車床上加鏜夾具，可完成鏜孔加工。 v（4）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度1819：使某個(gè)工件在機(jī)床或夾具上占有某個(gè)正確的位置；使同批工件在機(jī)床或夾具上有同一的正確位置。圖 2-12 六點(diǎn)定位原理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

7、原理。 任何一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中都有 6 個(gè)自由度用 表示cbaZYX,20圖 2-13 工件以平面3點(diǎn)定位XYZ ：“點(diǎn)”的含義 對(duì)自由度的限制，與實(shí)際接觸點(diǎn)不同。支承點(diǎn)是用來簡(jiǎn)化夾具自由度分析的一種方法，實(shí)際使用的夾具定位元件與工件定位面接觸部分都是有一定面積的。定位與夾緊的區(qū)別21 加工要求與支承點(diǎn)數(shù)目工件定位時(shí)需要限制那些自由度，需要幾個(gè)支承點(diǎn)完全取決于加工要求；考慮定位方案時(shí)，先分析必須消除哪些自由度，再以相應(yīng)定位點(diǎn)去限制。圖2-14 工件應(yīng)限制的自由度確定22v工件在夾具中的定位可以轉(zhuǎn)化為在空間直角坐標(biāo)系中，用定位支承點(diǎn)限制自由度的方法來分析；v工件在定位時(shí)應(yīng)采取的定位支承點(diǎn)

8、的數(shù)目，或者說，工件在定位時(shí)應(yīng)該被限制的運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)目，完全由工件在該工序的加工要求所決定。v一般地說，一個(gè)定位支承點(diǎn)只能限制工件的一個(gè)自由度，因此，工件在夾具中定位時(shí)，所用的定位支承點(diǎn)的數(shù)目，充其量也決不多于六個(gè)；v每個(gè)定位支承點(diǎn)所限制的自由度，原則上不允許重復(fù)或互相矛盾。23v 定位就是限制自由度，通常用合理布置定位支承點(diǎn)的方法來限制工件的自由度。v 定位支承點(diǎn)限制工件自由度的作用，應(yīng)理解為定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸。若二者脫離，則意味著失去定位作用。v 一個(gè)定位支承點(diǎn)僅限制一個(gè)自由度，一個(gè)工件僅有六個(gè)自由度，所設(shè)置的定位支承點(diǎn)數(shù)目，原則上不應(yīng)超過六個(gè)。v分析定位支承點(diǎn)的定

9、位作用時(shí)，不考慮力的影響，定位和夾緊是兩個(gè)概念，不能混淆：工件的某一自由度被限制，是指工件在這一方向上有確定的位置，并非指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)，不能運(yùn)動(dòng)，即夾緊。v 定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來的，在夾具中，定位支承點(diǎn)總是通過具體的定位元件體現(xiàn)。24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。不完全定位主要有兩種情況： 工件本身相對(duì)于某個(gè)點(diǎn)、線是完全對(duì)稱的，則工件繞此點(diǎn)、線旋轉(zhuǎn)的自由度無(wú)法被限制（即使被限制也無(wú)意義）。例如球體繞過球心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)等。 工件加工要求不需要限制某一個(gè)或某幾個(gè)自由度。如加

10、工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只需限制 3 個(gè)自由度就夠了。25ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd） e）ZYXf）ZYX圖2-15 工件應(yīng)限制的自由度26圖2-16 欠定位示例XZYa）b）BB B2728滾齒機(jī)上加工齒輪例子。齒輪坯上作為定位基準(zhǔn)用的內(nèi)孔和端面，往往是在一次裝夾中一同加工出來；或者內(nèi)孔先精加工好，然后套在精密心軸上加工出端面。總之，工藝上可以保證定位用的內(nèi)孔和端面具有很高的垂直度，極小的誤差可以用間隙來補(bǔ)償。采用這種定位方式，目的是提高工件在加工中的剛性和穩(wěn)定性，保證加工精度。 圖2-17 滾齒加工齒輪夾具29 （桌子與三角架）30 圖2-18 過

11、定位示例a）ZYXYc）ZYXYb）ZYYX31 圖2-19 過定位示例XYa）ZYb）ZYXY32 D1D2d2d1lTl21LTL21lTl21LTL21bmin1min22 LlTTDb圖2-20 一面兩孔定位干涉分析33 4A0.02 A間隙配合剛性心軸圖2-21 過定位示例34圖2-22a 過定位引起夾緊變形35圖2-22b 過定位處理分析36 圖2-23 定位支承點(diǎn)的不正確布置37ZXYZXYZXYZXY圖2-24 工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承釘、支承板、夾具支承件和夾具體的凸臺(tái)及平面等。圖2-24給出了平面定位的幾種情況。ZXYZXY38主要定

12、位面：工件上最大的并較精確的平面；三支承點(diǎn)；盡可能大支承三角形。導(dǎo)向定位面：工件上狹長(zhǎng)的平面；二支承點(diǎn)；盡可能長(zhǎng)距離。支推定位面：面積小的平面；一支承點(diǎn)。圖2-25 固定支承釘39圖2-26 固定支承板4041圖2-27 可調(diào)支承示例圖2-18 所示，即為幾種常用的可調(diào)支承結(jié)構(gòu)。這類可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)，基本上都是螺釘螺母型式。圖中（ a ）是直接用手或板桿擰動(dòng)圓柱頭進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，一般適用于小型工件；圖中（ b ）、（ c ) ，則需用板手進(jìn)行調(diào)節(jié)，故宜用于較重的工件；圖中（ d ) ，則是供設(shè)置在側(cè)面進(jìn)行調(diào)節(jié)用的。可調(diào)支承的高度一旦調(diào)節(jié)合適后，便須用鎖緊螺母鎖緊，因此一般必須設(shè)有防松用的鎖緊螺母。

13、以防止螺紋松動(dòng)而使高度發(fā)生變化。42圖2-29 使用可調(diào)支承加工不同尺寸的相似零件圖2-28 使用可調(diào)支承保證以后鏜孔加工裕量均勻43圖2-30 自位支承示例44圖2-31自位支承在拉削夾具中的應(yīng)用1-花盤；2-球面支承45圖2-32 輔助支承的應(yīng)用示例46圖2-33 輔助支承起預(yù)定位作用47圖2-34 輔助支承提高夾具工作穩(wěn)定性48圖2-35 增加輔助夾緊力與輔助支承49圖2-36 螺釘螺母輔助支承圖2-37 自引式輔助支承 1-支承 2-螺母 3-彈簧 4-手柄50圖2-38 升托式輔助支承51圖2-39 直接鎖緊自引式輔助支承52圖2-40 液壓鎖緊的輔助支承53圖2-41 工件以圓孔定

14、位工件以圓孔定位多屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為圓柱孔軸線）。常用定位元件是定位銷和心軸。定位銷有圓柱銷、圓錐銷、菱形銷等形式；心軸有剛性心軸（又有過盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分。工件以圓孔定位所限制的自由度見圖 2-41。XYZXYZXYZXYZXYZXYZ541）工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)常為孔中心線2）定位心軸：根據(jù)接觸長(zhǎng)度簡(jiǎn)化支承點(diǎn)，長(zhǎng)，4個(gè)；短，2個(gè)圖2-42 定心心軸55圖2-25 自動(dòng)定心圖2-43 圓柱孔定位夾具56圖2-44 彈簧心軸圖 2 - 44 所示為彈簧心軸，其中夾緊元件是一個(gè)薄壁帶內(nèi)錐面的彈性套筒，在其兩端開有 3 一 4 條軸向槽，稱為簧瓣。夾緊工件時(shí)旋轉(zhuǎn)螺母

15、 4 ，通過錐套 3 和心軸體，上圓錐面的作甲，迫使簧瓣 2 向外擴(kuò)張，從而對(duì)工件進(jìn)行定心夾緊。圖 2 - 45 所示為斜楔式定心夾緊心軸。擰動(dòng)螺母2時(shí)，由于斜面A、B的作用，使兩組活塊1同時(shí)等距外伸，甚至每組3個(gè)活塊均與工件孔壁接觸，使工件得到定心夾緊。反向擰動(dòng)螺母，在彈簧力的作用下，活塊縮回，工件被松開。圖2-45 斜楔夾緊心軸57根據(jù)接觸長(zhǎng)度簡(jiǎn)化支承點(diǎn)，長(zhǎng)，4個(gè)；短，2個(gè)定位銷可分為固定式和可換式。按工件定位基準(zhǔn)面與定位銷工作表面接觸的相對(duì)長(zhǎng)度，區(qū)分其自由度限制的作用。H（定位面長(zhǎng)度）/d（定位銷直徑）0.81算作短銷。圖2-46 定位銷58圓錐銷：有時(shí)工件也可用圓錐銷定位，見圖，圓錐銷

16、定位限制了工件的三個(gè)移動(dòng)自由度。圖2-47 圓錐銷59削邊銷：當(dāng)要求孔銷配合只在一個(gè)方向上限制工件自由度時(shí)，可采用菱形銷（削邊銷），見圖，只限制工件一個(gè)自由度。圖2-48 削邊銷60接觸長(zhǎng)，5個(gè)，短，3個(gè)。適用于加工軸類零件和精密定心的工件時(shí)，為保證個(gè)表面間的互相位置要求或同軸度要求，常以工件上的圓錐孔作為定位基準(zhǔn)。這類定位方式可以看成是圓錐面與圓錐面接觸，按兩者接觸的相對(duì)長(zhǎng)度，可分為兩種情況：圖2-49 工件以圓錐孔定位示例61圖2-50 工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面定位兩種形式：定心定位和支承定位。工件以外圓柱面定心定位的情況與工件以圓孔定位的情況相仿（用套筒和卡盤代替心軸或柱銷）。工

17、件以外圓柱面支承定位的元件常采用V型塊，短V型塊限制2個(gè)自由度，長(zhǎng)V型塊（或兩個(gè)短V型塊組合）限制4個(gè)自由度。XYZXYZXYZXYZXYZ62定心定位：三爪卡盤、彈簧夾頭、套筒；接下來觸卡，4個(gè)，短，2個(gè)定心定位是以外圓柱面的中心線為定位基準(zhǔn)，而夾具的定位元件仍與外圓柱面保持接觸，將其中心線確定在要求的位置上。自動(dòng)定心裝置：三爪卡盤、彈簧夾頭、螺旋定心夾緊圖2-51 彈簧夾頭63如圖，螺桿3兩端分別有旋向相反的螺紋。當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺桿3時(shí)，通過螺紋帶動(dòng)兩個(gè)V形塊2、3同時(shí)等速移近工件或離開工件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定心、夾緊或松開。螺桿1的中間有溝槽，卡在叉形零件7上，叉形零件的位置可以通過螺釘9進(jìn)行調(diào)整，

18、以保證所需要的工件中心位置，調(diào)整后用螺釘10固定。圖2-52 螺旋定心夾緊64工件以外圓柱面與套筒的內(nèi)孔保持接觸。工件與套筒接觸長(zhǎng)和工件與套筒接觸短。圖2-53 定位套筒定位65工件以外圓柱面與套筒的內(nèi)孔保持接觸。定位套筒裝在夾具體上，用以支承外圓表面，起定位作用。定位元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但定心精度不高，當(dāng)工件外圓與定位孔配合較松時(shí)，還易使工件偏斜，因而，常采用套筒內(nèi)孔與端面一起定位，以減少偏斜。若工件端面較大，為避免過定位，定位孔應(yīng)做短些。 圖2-54 定位套筒定位66將同一圓周面的孔分成兩半圓，下半圓部分裝在夾具體上，起定位作用，上半圓部分裝在可卸式或鉸鏈?zhǔn)缴w上，起夾緊作用，半圓孔定位座適用于大

19、型軸類工件的定位。 圖2-55 半圓孔定位座67工件以支承點(diǎn)或支承板為定位元件，支承定位是以支承釘或支承板作為定位元件的外圓柱面定位。如圖兩支承板的外圓柱面定位。圖2-56 外圓柱面的支承定位68圓柱形工件采用V形塊定位應(yīng)用最廣。V形塊不僅適合于完整的外圓柱面定位，也適合于非完整的外圓柱面定位。工件在V形塊中以外圓柱面定位時(shí)，以兩條母線與V形塊的兩斜面接觸。根據(jù)母線接觸長(zhǎng)度可分為長(zhǎng)短接觸兩種情況，分別限制4個(gè)和2個(gè)自由度?；顒?dòng)V形塊原則上均轉(zhuǎn)化為一個(gè)定位支承點(diǎn)。圖2-57 外圓柱面的V形塊定位l對(duì)中作用l夾角常用有60，90，120l定位基準(zhǔn)在工件中心l接觸長(zhǎng)，4個(gè)，短，2個(gè)l活動(dòng)V形塊69Z

20、XY圖2-58三個(gè)平面組合圖2-59 一平面和一圓柱孔組合圖2-60 一平面和一外圓柱面組合圖2-61一平面和兩圓柱孔組合70圖2-62一個(gè)平面和二個(gè)與其垂直的外圓柱面的組合 XZY圖2-63 兩圓錐孔（頂尖孔）定位71l圖 所示為一種以齒形表面定位磨內(nèi)孔的夾具。夾具以彈簧膜片卡盤名通過放在齒谷中的滾柱 6 對(duì)齒圈實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定心夾緊。定位基準(zhǔn)為齒圈的軸心線。滾柱數(shù)目從定位角度只需要三個(gè)就能自動(dòng)定心，而實(shí)用上為了減小齒輪變形，往往用較多數(shù)量（一般不超過 5 6 個(gè)）的滾柱來定位。卡爪 3 的數(shù)目與滾柱數(shù)目相等，并做成可調(diào)的，以便磨損后重新調(diào)整或用于夾緊一定尺寸范圍的工件。圖2-64 工件以漸開線齒

21、面定位72l分析工序的加工要求，l首先分析是否有不需要限制的自由度l分析工件加工自由度約束是以調(diào)制法加工為前提，所以判斷假如選定的定位方案能否對(duì)所有的工件都能保證工序的加工要求。l進(jìn)一步選擇合適的定位元件l采用六點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位分析，前面分析的該約束的自由度一定要被約束，可能會(huì)約束沒有要求約束的自由度，確保不存在“欠定位”銑削。l檢查是否存在“過定位”現(xiàn)象，如果存在，是否有合適的工藝措施進(jìn)行改善。l確定定位方案。73加 工 簡(jiǎn) 圖需要限制的自由度加 工 簡(jiǎn) 圖需要限制的自由度表2-1 各種加工形式保證加工精度需要限制的自由度74加 工 簡(jiǎn) 圖需要限制的自由度加 工 簡(jiǎn) 圖需要限制的自由度表2

22、-1各種加工形式保證加工精度需要限制的自由度(續(xù)）75 用調(diào)整法加工圖 265 。所示零件的工序，試根據(jù)其工序要求，按給定的坐標(biāo)，用符號(hào)標(biāo)出該工序應(yīng)該限制的自由度?！纠?2-1】 圖2-65a 調(diào)制法加工零件工序圖76圖2-65b 調(diào)制法加工零件工序圖77圖2-65c 調(diào)制法加工零件工序圖78l根據(jù)定位方式簡(jiǎn)圖，首先對(duì)加工方式以及裝夾過程進(jìn)行分析。l指出圖中哪些是定位元件l分析各定位元件約束自由度的能力（能簡(jiǎn)化幾個(gè)支承點(diǎn)）l建立直角坐標(biāo)系l按照裝夾順序先主后次標(biāo)出各定位元件約束的具體自由度l根據(jù)六點(diǎn)定位原理分析是否存在“欠定位”或“過定位”現(xiàn)象。l提出解決問題的工藝措施79表2-2 平面定位元

23、件的定位分析80表2-3 圓柱孔定位元件的定位分析81表2-4 圓柱孔定位元件的定位分析82表2-5 圓錐孔定位元件的定位分析83表2-6 外圓柱面定位的定位分析84 b）XZYXc）XZYXa）YXZ圖2-66 過定位分析85a）YXZa1）YXZa2）YXZa3）YXZ圖2-67a 過定位示例分析86b）XZYXb1）XZYXXZb2）YXXZb3）YX圖2-67b 過定位示例分析87c）XZYXc）XZYXc1）YXXZ圖2-67c 過定位示例分析88 根據(jù)六點(diǎn)定位原理分析圖2 -68 所示各定位方案中每個(gè)定位元件所限制的自由度【例 2-2】 圖2-68a b c 固定支承釘89圖2-6

24、8d e f 固定支承釘90圖2-69 定位誤差HOAO1O2DW911）由于定位副（工件定位表面或夾具定位元件）制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差JW2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差JB 。bDWa圖2-70 由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差工序基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)92基準(zhǔn)不重合誤差JB 其大小等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在加工尺寸方向上的變動(dòng)量（公差）。 一次安裝加工兩孔A和B，孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.2圖2-71 基準(zhǔn)不重合示例932）基準(zhǔn)位置誤差JW 是指工件的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的

25、變動(dòng)量。由工件定位面和夾具定位元件的制造誤差以及兩者之間的間隙所引起，其大小與具體定位方式有關(guān)。圖2-72 基準(zhǔn)位移誤差94平面度誤差很小，定位副制造不準(zhǔn)確誤差可忽略，所以定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合引起。JW=0 工件孔與定位心軸無(wú)間隙配合，不存在定位副制造不準(zhǔn)確誤差，定位精度較高。JW=0 工件單向定位副制造靠緊定位，如定位心軸水平放 置，或在夾緊力作用下單向推移工件靠緊定位。95定位心軸水平放置定位心軸水平放置單向推移工件靠緊定位單向推移工件靠緊定位圖2-73 工件單向靠緊時(shí)基準(zhǔn)位移誤差96 工件進(jìn)行回轉(zhuǎn)加工maxminJWDdXTTX97 其中Xmin是始終不變的常量，屬于常值系統(tǒng)誤差。這

26、個(gè)值可以在調(diào)整刀具位置（即決定對(duì)刀元件到定位心軸中心線的尺寸）時(shí)預(yù)先加以考慮，消除其對(duì)基準(zhǔn)位置誤差的影響。 在另一方向 JW=0圖2-74 單邊靠緊位移誤差計(jì)算minminmaxmax212121XTTdDXJWdD98圖2-77 工件在V形塊上定位定心定位 JW=0支承定位 接平面定位計(jì)算，JW=0；亦可傳化為V形塊計(jì)算V形塊定位maxmin111212222|sin2sin2sinJWDDO EO FTDOOOCO C2sin2aTD在對(duì)稱面方向在垂直于對(duì)稱面方向JW0，V形塊的對(duì)中作用JW隨的增大而減少，平面可看作=180的V形塊，但無(wú)對(duì)中性22sin TDJW992sin2aTD mi

27、n222XDd2）轉(zhuǎn)角誤差 =arctan(TD1 + Td1 + X1min+ TD2 + Td2 + X2 min )/2L 要減小角度定位誤差，提高孔銷精度，減小配合間隙； 增大孔（銷）中心距1）在平面內(nèi)任意方向的位移誤差 孔O1中心偏移在直徑為dw1 圓內(nèi)，dw1 =TD1 + Td1 + X1min 孔O2在X方向偏心與孔O1相同（不限位），為dw1 在Y方向偏心在直徑為dw2 ，dw2 =TD2 + Td2 + X2 min圖2-79 一面兩銷定位的基準(zhǔn)位移與轉(zhuǎn)角誤差100101D WJ BJ W 基準(zhǔn)位置誤差是定位基準(zhǔn)本身在加工尺寸方向上相對(duì)于理想位置發(fā)生的最大變動(dòng)量，其大小與工

28、件的具體定位方式有關(guān)。基準(zhǔn)不重合誤差是工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上發(fā)生的最大變動(dòng)量，其大小等于在加工尺寸方向上工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸的公差值。在采用調(diào)整法加工時(shí)，工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是一批工件在夾具上定位時(shí)，工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上相對(duì)加工表面產(chǎn)生了位置變動(dòng)，從而引起了工序尺寸的變動(dòng)。102103O1O2大大小小O大大小小O2OO1大大小小O1D W1 / 3 1 / 5 )T（判 斷 定 位 方 案 的 合 理 性定 位 方 案 合 理夾 具 的 設(shè) 計(jì)夾 緊 方 便 可 靠104105【例2-5】按圖所示的定位方式，在外圓柱面上銑互相垂直的兩個(gè)平面。已知 ，兩外圓柱面同軸

29、度為 mm ，V形塊夾角90，加工工序尺寸 ，試計(jì)算其定位誤差，并分析其定位精度。O1O2O1HL0010.02120.02525,40dd 0.0200.150.17035,30HLd2d1圖2-80 例2-5圖106【解】要求保證的工序尺寸和工序要求：O1O2O1HLd2d1107【思考題2-5】O1O2O1Hd2d1H3H4H5H1H2O1O2O1Hd2d1H3H4H5H1H2108【思考題2-5】O1O2O1Hd2d1H3H4H5H1H2O1O2O1Hd2d1H3H4H5H1H2109【例2-5】工件在V型塊上定位銑鍵槽，計(jì)算定位誤差【解】要求保證的工序尺寸和工序要求：槽底至工件外圓中

30、心的距離H（或槽底至外圓下母線的距離H1，或槽底至外圓上母線的距離H2 ）；鍵槽對(duì)工件外圓中心的對(duì)稱度 OA =Sin(/ 2)OB =Sin(/ 2)d對(duì)上式求全微分，得到：d(OA) =Sin(/ 2)1 d(d) Sin(/ 2)1 d()圖2-81 外圓表面在V型塊上的定位誤差HBOA110以微小增量代替微分，并將尺寸誤差視為微小增量，且考慮到尺寸誤差可正可負(fù)，各項(xiàng)誤差均取最大值，得到工序尺寸H的定位誤差： 2cos22sin4sin22dDWdTT（2-8）式中 Td 工件外圓直徑公差； T V型塊兩斜面夾角角度公差。若忽略V型塊兩斜面夾角的角度公差，可以得到用V型塊對(duì)外圓表面定位，

31、當(dāng)工序基準(zhǔn)為外圓中心時(shí)，在垂直方向（圖2-33中尺寸H方向）上的定位誤差為： 2sin2dDWT（2-9）111若工件工序基準(zhǔn)為外圓下母線或上母線時(shí)，用同樣方法可求出其定位誤差分別為：圖2-82 外圓表面在V型塊上的定位誤差b）a）H2BdOH1BOAC111122sin21122sin2dDWdDWTT（2-10）112113圖2-83 夾緊裝置組成示意圖114115圖2-84 夾緊力作用方向不垂直于主要定位基面圖2-85 夾緊力方向的選擇116圖2-86 夾緊力方向與夾緊力大小的關(guān)系117圖2-87 套筒夾緊118圖2-88 夾緊力作用點(diǎn)的位置119圖2-89 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在剛性較好的

32、部位120圖2-90 夾緊力作用點(diǎn)與工件變形121圖2-89 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在剛性較好的部位122圖2-91 夾緊力應(yīng)靠近加工表面123124125夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊裝置的重要組成夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊裝置的重要組成部分，因?yàn)闊o(wú)論采用何種動(dòng)力源部分，因?yàn)闊o(wú)論采用何種動(dòng)力源裝置，都必須通過夾緊機(jī)構(gòu)將原裝置，都必須通過夾緊機(jī)構(gòu)將原始力轉(zhuǎn)化為夾緊力、各類機(jī)床夾始力轉(zhuǎn)化為夾緊力、各類機(jī)床夾具應(yīng)用的夾緊機(jī)構(gòu)多種多樣，以具應(yīng)用的夾緊機(jī)構(gòu)多種多樣，以下介紹幾種利用機(jī)械摩擦實(shí)現(xiàn)夾下介紹幾種利用機(jī)械摩擦實(shí)現(xiàn)夾緊，并可自鎖的典型夾緊機(jī)構(gòu)。緊，并可自鎖的典型夾緊機(jī)構(gòu)。典型的夾緊機(jī)構(gòu)包括：斜楔、螺典型的夾緊機(jī)構(gòu)

33、包括：斜楔、螺旋、偏心、杠桿、鉸鏈、定心、旋、偏心、杠桿、鉸鏈、定心、聯(lián)動(dòng)夾緊聯(lián)動(dòng)夾緊126圖2-92 螺旋斜楔機(jī)構(gòu)12712tantan()PQFF圖2-93 斜楔機(jī)構(gòu)受力分析128126 8圖2-94 斜楔的結(jié)構(gòu)圖2-95 自鎖條件分析1291362jsFiFtg a（取 ）tgaHSis1130圖2-96 幾種斜楔夾緊機(jī)構(gòu)1-夾具體 2-斜楔 3-工件131圖2-97 光面壓塊圖2-98 槽面壓塊132133圖2-99 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)134圖2-100 螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)135圖2-101 螺旋快撤機(jī)構(gòu)136(C)圖2-102 螺旋快撤機(jī)構(gòu)137（d）圖2-102 螺旋快撤機(jī)構(gòu)138圖2

34、-103 偏心輪壓板夾緊機(jī)構(gòu)139圖2-104 偏心輪及其展開圖140圖2-104 偏心輪及其展開圖141圖2-105 偏心夾緊受力分析142圖2-106 偏心夾緊機(jī)構(gòu)143圖2-108可伸縮的內(nèi)壓 式杠桿夾緊機(jī)構(gòu)1-伸縮壓板2-定位套 3-拉桿圖2-107 大張量杠桿夾緊144圖2-109 回轉(zhuǎn)式勾形壓板145圖2-110 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)a146圖2-110 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)b圖2-110 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)c147圖2-112 等速移動(dòng)原理示意圖圖2-111 斜楔夾緊心軸1-活塊 2-螺母148圖2-113 螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)149圖2-114 齒輪齒條定心夾緊機(jī)構(gòu)150圖2-115 偏心式定心夾緊圖2

35、-116 斜免（錐面）定心夾緊圖2-115為偏心式定心夾緊。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1時(shí)，雙面凸輪2推動(dòng)夾爪3、4從兩面同時(shí)夾緊工件，從而起到定心夾緊的作用。凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)位置固定，左右凸輪曲線對(duì)稱。圖2-116為斜面（錐面）定心夾緊機(jī)構(gòu)。此夾具用于加工環(huán)形工件的外圓和端面。夾緊時(shí)油缸或氣缸通過推桿D推動(dòng)錐體A向右移動(dòng)，通過錐面使8個(gè)夾爪B同時(shí)伸出，對(duì)工件進(jìn)行定心夾緊。151圖2-117 彈簧夾頭152圖2-118 自動(dòng)定心卡盤圖2-119 液性塑料定心夾具1-支釘 2-薄壁套筒 3-液性塑料 4-柱塞 5-螺釘153圖1-120 鉆套零件圖154圖2-121 四點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)155156圖2-122 多件平行夾

36、緊機(jī)構(gòu)157圖2-123 多件對(duì)向夾緊158圖2-124 多件連續(xù)夾緊159圖2-125 斜楔勾形壓板160圖2-126 標(biāo)準(zhǔn)圓偏心組成的偏心壓板161圖2-127 另一種圓偏心壓板162圖2-128 有調(diào)節(jié)夾緊行程位置的圓偏心壓板163圖2-129 普通螺釘壓板壓板與工件相接觸的加壓面，應(yīng)作成弧面，防止接觸不良或改變作用點(diǎn)而破壞定位。應(yīng)采用厚螺母作夾緊螺母，使扳手?jǐn)Q緊可靠，六角螺母也不易因施力過猛使扳手打滑而受損壞。支承高度應(yīng)能調(diào)節(jié)，以適應(yīng)工件受壓面高度不同時(shí)，仍能正確夾緊工件。 必須采用球面墊圈，以保證壓板因工件高低不一而傾斜時(shí)，不會(huì)使螺栓彎曲，見圖 3-42。壓板上供穿過夾緊螺栓用的孔，

37、應(yīng)作成長(zhǎng)圓孔，以便松開工件時(shí)，壓板可迅速后撤而易于裝卸工件。 壓板下方應(yīng)設(shè)置彈簧，使壓板松開后受彈力托住而不致落下。164圖 2-130 是一種常用的回轉(zhuǎn)壓板。它可以繞一支點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)。壓板的一端套在轉(zhuǎn)軸螺釘 1 上，而另一端則設(shè)有開口槽。轉(zhuǎn)動(dòng)壓板時(shí)，若令開口槽扣住止動(dòng)螺釘 2 ，再擰緊中央夾緊螺釘 3 ，便可夾緊工件。反之，若擰松中央夾緊螺釘 3 ，且令開口槽自止動(dòng)螺釘 2 中退出，則月將壓板繞轉(zhuǎn)軸螺釘 1 轉(zhuǎn)開，于是便可迅速裝卸工件。圖2-130 回轉(zhuǎn)壓板165圖 2-131 是鉸鏈壓板，它可以繞水平鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)旋松手柄螺母，使螺栓繞鉸鏈叉座倒下，于是鉸鏈壓板便可翻開，使工件裝卸十分方便。從

38、圖中可看出，鉸鏈壓板是有增力作用的。 圖2-131 鉸鏈壓板166根據(jù)工件被壓表面的形狀，鉸鏈壓板與壓塊有不同的組合型式，見圖 1-132。 圖2-132 鉸鏈壓板與壓塊的組合167 圖2-133 螺旋勾形壓板圖 2-133 是螺旋鉤形壓板。當(dāng)夾具總體布局上位置受到限制，無(wú)法采用外形尺寸較大的螺釘一壓板夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，則可改用螺旋鉤形壓板。鉤形壓板 2 在套筒 1 中滑動(dòng)，套筒要有足夠?qū)蜷L(zhǎng)度，使壓板受力后，不致后仰變形。螺旋鉤形壓板結(jié)構(gòu)很緊湊，但其受力情況則較差。萬(wàn)能自調(diào)壓板前面提到各種壓板，對(duì)夾緊不同厚度尺寸的工件，要相應(yīng)采取不同規(guī)格尺寸的結(jié)構(gòu)，或在某一定尺寸范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。168 圖2-13

39、4 萬(wàn)能壓板圖 2-134 卻是一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)的萬(wàn)能螺旋壓板，它能適應(yīng)由 0 到 100 毫米高度范圍內(nèi)變化的工件而不必進(jìn)行調(diào)整。這類夾緊機(jī)構(gòu)，目前正在逐步發(fā)展與推廣起來。169 氣動(dòng)夾緊裝置的工作介質(zhì)是壓縮空氣，一般壓縮空氣由壓縮空氣站供應(yīng)，經(jīng)過管路損失后通過夾具裝置中的壓縮空氣為0.40.6MPa(46個(gè)大氣壓)。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)通常以4MPa來計(jì)算較為安全。圖2-135 氣壓夾緊回路圖1霧化器 2減壓閥 3止回閥 4轉(zhuǎn)向閥 5調(diào)速閥 6氣壓表 7氣缸 1）霧化器）霧化器使霧化器中潤(rùn)滑油被吸使霧化器中潤(rùn)滑油被吸上升霧化而隨之進(jìn)入傳動(dòng)系統(tǒng)，以便利上升霧化而隨之進(jìn)入傳動(dòng)系統(tǒng)，以便利用油霧對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)

40、中的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行充用油霧對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行充分潤(rùn)滑。分潤(rùn)滑。2）減壓閥）減壓閥將氣源送來的壓縮空氣，將氣源送來的壓縮空氣，減至氣動(dòng)夾緊裝置的工作壓力減至氣動(dòng)夾緊裝置的工作壓力。3）止回閥）止回閥主要起安全保護(hù)作用。主要起安全保護(hù)作用。防止氣源供氣中斷或壓力突降而使夾緊防止氣源供氣中斷或壓力突降而使夾緊機(jī)構(gòu)松開機(jī)構(gòu)松開。4）分配閥）分配閥控制壓縮空氣對(duì)氣缸的進(jìn)控制壓縮空氣對(duì)氣缸的進(jìn)氣和排氣氣和排氣。5）調(diào)速閥）調(diào)速閥調(diào)節(jié)壓縮空氣進(jìn)入氣缸的調(diào)節(jié)壓縮空氣進(jìn)入氣缸的速度，以控制活塞的移動(dòng)速度速度，以控制活塞的移動(dòng)速度。6）壓力表）壓力表指示氣缸中壓縮空氣的工指示氣缸中壓縮空氣的工作壓力作壓力。

41、7）氣缸）氣缸將壓縮空氣的工作壓力轉(zhuǎn)將壓縮空氣的工作壓力轉(zhuǎn)換為活塞的移動(dòng)，由此推出夾緊機(jī)構(gòu)，換為活塞的移動(dòng)，由此推出夾緊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)作實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)作。170 氣動(dòng)夾緊裝置的特點(diǎn)：（1）夾緊力基本穩(wěn)定（2）夾緊動(dòng)作迅速（3）操作省力（4）空氣是可以壓縮的，夾緊剛度小。（5）壓縮空氣的工作壓力較小，氣缸直徑比油缸直徑大。圖2-136 雙作用活塞氣缸圖2-137 單作用活塞氣缸171 圖2-138 回轉(zhuǎn)式氣缸及其應(yīng)用1-導(dǎo)氣接頭 2-活塞 3-氣缸4、7過渡盤 5-拉桿 6-主軸 8-夾具172 圖2-139 導(dǎo)氣接頭1-配氣軸 2-閥體 3、4接頭圖2-140 不動(dòng)式氣缸1-氣缸 2-活塞 3-

42、拉桿 4、5導(dǎo)氣管接頭 6-螺堵173 圖2-141 薄膜式氣缸圖2-142 分水濾氣器174 圖2-143 調(diào)壓閥175 圖2-144 油霧器1-針閥 2-導(dǎo)氣霧化器 3-小管176 圖2-145 配氣閥177 原理與氣動(dòng)基本相似，只是用壓力油代替了壓縮空氣。由于壓力油的壓力遠(yuǎn)比壓縮空氣壓力大（56.5MPa），加上液體的不可壓縮性，產(chǎn)生同樣大小的夾緊力時(shí)，油缸直徑小得多。圖2-146 法蘭式液壓缸178 圖2-147 凸緣式液壓缸179圖2-148 氣液增壓裝置 圖中夾緊動(dòng)作分二步完成。首先壓縮空氣由 5 進(jìn)入氣缸 D 腔，推動(dòng)活塞 6 右移，活塞 6 把低壓油輸出至夾緊油缸，實(shí)現(xiàn)預(yù)夾緊。

43、預(yù)夾緊的情況和氣動(dòng)夾緊相似，行程較大，使夾緊元件很快接近工件。然后，再由 1 向 A 腔通入壓縮空氣，推動(dòng)活塞 2 左移，把開口 4 封住，于是 C 腔成為密閉的油腔。此時(shí)，就實(shí)現(xiàn)增壓，輸出高壓油，實(shí)現(xiàn)夾緊。松夾時(shí)，由 3 通壓縮空氣進(jìn)入 B 腔，同時(shí) A 腔、 D 腔接大氣，于是恢復(fù)原位，實(shí)現(xiàn)松夾。180 工件以短銷 1 定位。吸盤端上有許多環(huán)形槽 2 , 2 上面有許多小孔 3 ，各排小孔之間，有徑向通道 4 與主軸真空腔萬(wàn)相連。真空腔內(nèi)的利余壓強(qiáng)為 0 . 15 公斤力厘米2左右，因而能把工件吸住，實(shí)現(xiàn)真空夾緊，圖 3 一弱則是真空夾緊裝置系統(tǒng)圖。當(dāng)松夾時(shí)，電磁三通閥 5 換向，電磁閥

44、6 接通 0 . 2 0 4大氣壓的壓縮空氣（或直接接通大氣），使工件松夾。圖2-149 真空吸盤結(jié)構(gòu)181 圖 2-150 是切削力自緊心軸。 l 是心軸體，中間部分銑出三平面。右端為螺紋，供螺母 7 并緊之用。 3 個(gè)滾柱置于此平面上。隔離套 2 防止?jié)L柱掉出。加工前先套上工件，朝機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)相反方向，略微轉(zhuǎn)動(dòng)一下，即可初步定位。開始切削后，工件受切削力作用，得到自動(dòng)定心與夾緊。圖2-150 切削力自緊心軸182 圖 2-151 是利用離心力夾緊的夾具。夾具以凸緣與機(jī)床主軸連接。在機(jī)床主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，四個(gè)重塊 l 產(chǎn)生離心力，重塊在離心力的作用下向外繞銷軸 2 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使滑塊 3 向左移

45、動(dòng)。通過與滑塊 3 相連的拉桿 5 ，使彈簧夾頭 6 張開夾緊工件。離心夾具外面要有罩殼保護(hù)，以保證工作安全。圖2-151 離心力夾緊裝置183 1）夾具的定位：即通過夾具的定位表面與機(jī)床配合和連接，確定夾具相對(duì)于機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)的位置。 2）夾具的對(duì)刀或刀具的導(dǎo)向，即確定夾具相對(duì)于刀具的位置。 3）分度定位，分度或轉(zhuǎn)位夾具中，確定各加工面間的相互關(guān)系。184 夾具的定位是指夾具在機(jī)床上的定位，實(shí)質(zhì)上是定位元件對(duì)成形運(yùn)動(dòng)的定位。取決于：（在機(jī)床精度能滿足要求前提下）l夾具定位元件與夾具定位面的位置精度；l夾具定位面與機(jī)床的配合精度夾具與平工作臺(tái)的連接夾具與回轉(zhuǎn)主軸的連接：取勝?zèng)Q于機(jī)床主軸端部

46、結(jié)構(gòu)185 周邊接觸、兩端接觸、四角接觸（支腳）圖2-152 夾緊底平面的結(jié)構(gòu)型式186圖2-153 定向鍵結(jié)構(gòu) 銑床夾具以定位鍵和機(jī)床工作臺(tái) T 型槽配合。每個(gè)夾具一般設(shè)置二個(gè)定位鍵，起到夾具在機(jī)床上的定向作用。并用埋頭螺釘把定位鍵固定在夾具體的鍵槽中。187 如圖 2-154 中（ a ）表示最簡(jiǎn)單的圓柱銷 2 ，直接裝配在夾具體1的圓孔中（過盈配合）。 ( b ）是階梯形圓柱銷。（c）是其相配件的結(jié)構(gòu)形式。其中螺紋孔d1是供盲孔中取出圓柱銷用的。圖2-154 圓柱定位銷定向鍵188圖2-155 結(jié)構(gòu)比較完善的圓柱定位鍵 圖2-155 是一種結(jié)構(gòu)比較完善的圓柱定位鍵。（ a）是定位鍵的結(jié)構(gòu)

47、。上部是圓柱體與夾具體的圓孔相配合，下部的圓柱體切成與T型槽寬度相應(yīng)的平面部分，這就改善了原來用圓柱體與 T 型槽配合易磨損的缺點(diǎn)。（ b ）、（ c ）則表示其裝入夾具體內(nèi)的固定方式。用板手 1 旋緊螺釘 2 ，迫使月牙塊 3 向外，把定位鍵卡緊在夾具體5的孔中。旋松螺釘 2 ，便可迅速取出定位鍵。使用十分方便。據(jù)資料介紹，使用這種定位鍵，比使用上面的標(biāo)準(zhǔn)定位鍵，可節(jié)約總的費(fèi)用約一半左右。189 定位鍵：用螺針緊固在夾具體上機(jī)床工作臺(tái)的T形槽連接，以保證夾具在工作臺(tái)上的正確方向。結(jié)構(gòu)及裝配要求：GB220680。兩個(gè)定位鍵距離盡可能大些鍵應(yīng)嵌在工作臺(tái)的中間T形槽，中間T形槽的精度高。安裝夾具

48、時(shí)讓鍵靠向T形槽的一側(cè)，以消除側(cè)隙。夾具定位后用螺釘緊固在工作臺(tái)上，提高連接高度。圖2-156 定向鍵的安裝190 通常在銑床夾具縱向兩端底邊上，設(shè)計(jì)有帶 U 型槽的耳座，供T型槽用螺栓穿過，將夾具體緊固在工作臺(tái)上。 U 型槽的常用結(jié)構(gòu)型式見圖4-4，其具體結(jié)構(gòu)尺寸，可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)。圖2-157 常用帶U形槽耳座的結(jié)構(gòu)型式191 圖a中夾具以長(zhǎng)錐柄 1 安裝在主軸錐孔內(nèi)，錐柄一般為莫氏錐度。根據(jù)需要，可用拉桿從主軸孔內(nèi)穿過將夾具拉緊。這種連接方式定位迅速方便，由于沒有配合間隙，定心精度較高。但剛度較差，適用于小型夾具，如剛性心軸和自動(dòng)定心心軸等。圖2-158a 夾具與主軸的連接方

49、式192 圖 b 中夾具 2 以端面A和短圓柱孔D在主軸上定位，依靠螺紋 M 緊固，并用兩個(gè)壓塊 2 防松。孔與主軸軸端短圓柱一般采用H7/h6或H7/Js6配合。這種連接方式制造容易，但因配合有間隙，定心精度較低，適用于精度要求較低的加工。圖2-158b 夾具與主軸的連接方式193 圖 c中夾具用短圓錐孔K和端面T在主軸上定位，另用螺釘緊固。這種連接方式因定位面間沒有間隙而具有較高的定心精度，并且連接剛度較高。但要同時(shí)保證錐面和端面都很好接觸，制造比較困難。為使車床夾具能在主軸端部結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床上使用，可設(shè)計(jì)專用的過渡盤。過渡盤一面按所使用機(jī)床的主軸端部結(jié)構(gòu)連接；另一面與夾具連接，通常做成以

50、平面（端面）和短圓柱定位的型式。194 在夾具上設(shè)置相應(yīng)的找正面，供安裝直接用百分表（千分表）找正，不必再用定位鍵定向。圖2-159 夾具位置的找正圖2-160 夾具上的找正基準(zhǔn)195 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，一般需要調(diào)整刀具相對(duì)夾具定位元件的相對(duì)位置關(guān)系，以保證刀具相對(duì)于工件處于正確的位置，這個(gè)過程稱作夾具的對(duì)刀。對(duì)刀的方法有：?jiǎn)渭嚽蟹?，樣件法，?duì)刀裝置 采用對(duì)刀裝置對(duì)刀，由于增加了用塞尺調(diào)整刀具位置的調(diào)整誤差，和定位元件定位面相對(duì)對(duì)刀塊工作表面的位置誤差，其加工精度不高于 IT8 級(jí)公差。 如加工精度要求較高或不便于設(shè)置對(duì)刀裝置時(shí)，可采用試切法、樣件對(duì)刀法、或用百分表找正刀

51、具相對(duì)于定位元件的位置的方法，可不設(shè)置對(duì)刀裝置。196 圖 2-161 是幾種銑刀對(duì)刀裝置。圖 a 是高度對(duì)刀塊，圖 b 是直角對(duì)刀塊，這兩種對(duì)刀塊是最常用的，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。圖c和圖 d 是成型刀具對(duì)刀塊，根據(jù)加工和結(jié)構(gòu)需要還可以設(shè)計(jì)其它非標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊。對(duì)刀塊用銷釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，并不妨礙工件的裝卸。對(duì)刀塊的工作表面與定位元件的位置尺寸要求，應(yīng)以定位元件定位面或其對(duì)稱中心為基準(zhǔn)標(biāo)注，取工序尺寸的平均尺寸為標(biāo)注的公稱尺寸。圖2-161 幾種對(duì)刀塊197 圖 2-162 為常用塞尺，圖a為平塞尺，厚度a常用 1 、 2 、 3mm ；圖 b 為圓柱塞尺，多用于成型銑刀對(duì)

52、刀，直徑 d 常用 3 、 5mm 。兩種塞尺的尺寸均按 h6 精度制造。對(duì)刀塊和塞尺常用 T7A 鋼制造，對(duì)刀塊淬火 HRC55 60 ，塞尺淬火 HRC60 64 。圖2-162 塞尺198 圖2-163 對(duì)刀裝置的尺寸標(biāo)注199 圖2-164 銑斜面夾具200 鉆套的作用：鉆套是確定刀具位置和方向的導(dǎo)向元件，它在鉆模中的作用是確定鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具中心線的位置，保證被加工孔的位置精度。同時(shí)能提高刀具的剛性，防止鉆頭加工時(shí)偏斜和振動(dòng)，有利于提高孔的尺寸精度和表面粗糙度。此外，由于不需要?jiǎng)澗€和找正，可明顯提高生產(chǎn)率。鉆套的結(jié)構(gòu)型式l固定鉆套l可換鉆套l快換鉆套l特殊鉆套201 帶

53、肩的主要用于鉆模板較薄時(shí)，用以保持必需的導(dǎo)引長(zhǎng)度有了肩部還可防止鉆模板上的切屑和不潔凈的冷卻液落入鉆套中。固定鉆套磨損后不易更換主要用于中、小批生產(chǎn)單純鉆孔的工序，或加工孔距要求較高的孔，以及孔間距較小需要結(jié)構(gòu)緊湊的鉆模板，固定鉆套的下端應(yīng)稍超出鉆模板，以防止帶狀切屑卷入鉆套中。圖2-165 固定鉆套202 可換鉆套可以克服固定鉆套磨損后不易更換的缺點(diǎn)?？蓳Q鉆套磨損后可以迅速更換，比較方便，用于大批大量生產(chǎn)中。圖2-166 可換鉆套203 快換鉆套用于完成一道工序需連續(xù)更換刀具的場(chǎng)合。如同一個(gè)孔須經(jīng)多次加工工步（如鉆、擴(kuò)、鉸等），由于刀具直徑逐漸增大，在加工過程中須依次更換外徑相同而孔徑不同的

54、鉆套來引導(dǎo)刀具。圖2-167 快換鉆套204 特殊鉆套是在工件形狀或加工孔位洲特殊的情況下采用的鉆套，這類鉆套需結(jié)合具體悄況自行設(shè)計(jì)。圖2-168 特殊鉆套205 鉆套導(dǎo)引孔直徑的公稱尺寸 d ，應(yīng)等于所導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸由于鉆套導(dǎo)引的刀具（如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等）都是標(biāo)準(zhǔn)的定尺寸刀具，所以鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合應(yīng)按基軸制選取。鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間應(yīng)保證有一定的配合間隙，以防止兩者發(fā)生卡住或“咬死”。一般根據(jù)所導(dǎo)引的刀具和加工精度要求來選取導(dǎo)引孔的公差帶當(dāng)采用 GB113284 或 GB113384 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸 H7 或 H9孔時(shí)，則不必按刀具最大尺寸來計(jì)算，可直接按孔的公稱尺寸206圖

55、2-169 鉆套高度 一般精度：H（1.52）d加工IT6、IT7級(jí)精度，孔徑在12mm以上的孔或孔距精度在0.060.10mm時(shí)，H（2.53.5）d加工IT7、IT8級(jí)精度，孔徑在12mm以上的孔或孔距精度在0.100.15mm時(shí)，H（22.5）d上述數(shù)據(jù)中材料的強(qiáng)度高，鉆頭高度低和在斜面上鉆孔時(shí)，應(yīng)取較大的值。S太小，切屑自由排除困難；S太多，降低鉆套導(dǎo)引刀具的作用。加工鑄鐵時(shí)，S（0.30.6）d，加工鋼等韌性材料時(shí)，S（0.51.0）d207 一般情況都是以定位元件的定位面作為基準(zhǔn)來標(biāo)注距離尺寸按工序尺寸的平均尺寸確定。如果定位基準(zhǔn)與工件工序圖中的工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，則須由工序尺寸換算

56、出加工面到定位基準(zhǔn)的尺寸。取相應(yīng)工序尺寸公差的1/61/3圖2-170 鉆套位置的尺寸標(biāo)注208 固定式鏜套的結(jié)構(gòu)與鉆模中鉆套的結(jié)構(gòu)基本相似，它固定在鏜模的導(dǎo)向支架上，不能隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。刀具或鏜桿在鏜套內(nèi)，既有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)又有相對(duì)移動(dòng)，鏜套容易磨損而失去導(dǎo)向精度。由于它具有外形尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、容易準(zhǔn)確保證鏗套中心位置等優(yōu)點(diǎn)，所以在低速鏜孔、擴(kuò)孔和鉸孔中得到廣泛的應(yīng)用。圖2-171 固定鏜套209 回轉(zhuǎn)式鑊套在鏜孔過程中是隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以鏜桿與鏜套之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，只有相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)采用高速鏜孔，或鏜桿直徑較大（線速度超過 20m / min ）時(shí)，一般采用回轉(zhuǎn)式鏜套。這種結(jié)構(gòu)可以防止微小

57、切屑落入鏜套內(nèi)而使鏜桿卡住。特別是在立式鏜模中布置有下鏜套時(shí)，則它應(yīng)采用回轉(zhuǎn)式鏜套。這種鏜套與刀桿之間的磨損很小，避免了鏜套與鏜桿之間因摩擦發(fā)熱而產(chǎn)生“卡死”的現(xiàn)象，但必須對(duì)回轉(zhuǎn)部分充分潤(rùn)滑，尤其是滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套對(duì)潤(rùn)滑的要求更高。按支承鏜套所用軸承型式不同，回轉(zhuǎn)式鏜套又可分為滑動(dòng)式和滾動(dòng)式兩種。210 導(dǎo)套2支承在滑動(dòng)軸承套1上，其支承的結(jié)構(gòu)與一般滑動(dòng)軸承相似。支承上有油杯，經(jīng)油孔將潤(rùn)滑油送到回轉(zhuǎn)部分的支承面間。導(dǎo)套中開有鍵槽 3 ，鏜桿上的鍵通過鍵槽 3 帶動(dòng)導(dǎo)套回轉(zhuǎn)。在尺寸允許的情況下，該鍵槽也可同時(shí)作為鏜刀通過的引刀槽。這種鏜套的徑向尺寸較小，有較好的抗振性和較高的回轉(zhuǎn)精度，承載能力比滾

58、動(dòng)銼套大。但滑動(dòng)軸承間隙的調(diào)整比較困難，而且不易長(zhǎng)期保持精度。圖2-172 滑動(dòng)鏜套211 導(dǎo)套 2 由兩個(gè)滾動(dòng)軸承 6 所支承，滾動(dòng)軸承安裝在導(dǎo)向支架 4 的軸承孔中。軸承孔的兩端分別用軸承蓋 5 封住。根據(jù)需要，鏜套內(nèi)孔上也可開出鍵槽或引刀槽。滾動(dòng)鏜套的旋轉(zhuǎn)線速度可以很高，潤(rùn)滑要求比滑動(dòng)鏜套低；但其徑向尺寸較大，受滾動(dòng)軸承本身精度的限制，回轉(zhuǎn)精度一般略低于滑動(dòng)鏜套，故適用于粗加工。若需要提高回轉(zhuǎn)精度，可選用高精度的軸承。為了減小徑向尺寸，可采用滾針軸承。圖2-173 滾動(dòng)鏜套212 其回轉(zhuǎn)部分安裝在導(dǎo)向支架上，鏜桿在鏜套內(nèi)只作相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。因其回轉(zhuǎn)部分裝在導(dǎo)套的外面，故稱為外滾式。

59、采用外滾式鏜套進(jìn)行鏜孔，大多數(shù)都是鏜孔直徑大于導(dǎo)套孔直徑。在這種情況下，如果工作過程中鏜刀需要通過鏜套，則在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)套上必須開有引刀槽。在鏜桿進(jìn)入導(dǎo)套時(shí)，為了使鏜刀能順利地進(jìn)入引刀槽中，鏜刀從固定的方位進(jìn)入或退出導(dǎo)套時(shí)，鏜桿必須停止轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)必須在鏜桿與旋轉(zhuǎn)導(dǎo)套間設(shè)置定向鍵，以保證工作過程中鏜刀與引力槽的位置關(guān)系正確。圖2-174 安裝有尖頭鍵的鏜套213圖2-175 內(nèi)滾式鏜套 這種鏜套的回轉(zhuǎn)部分安裝在鏜桿上，并成為鏜桿的一部分。圖 2-175 是常用的內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套。鏜桿 3 和裝于其上的軸承一同裝于導(dǎo)向滑動(dòng)套 1 中，鏜桿和軸承的內(nèi)環(huán)一起相對(duì)外環(huán)回轉(zhuǎn)，因此稱為內(nèi)滾式。安裝在鏜模導(dǎo)向支架上的

60、導(dǎo)套 2 固定不動(dòng)，起導(dǎo)向作用。導(dǎo)向滑動(dòng)套 1 在導(dǎo)套 2 中只有相對(duì)移動(dòng)，沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)滾式鏜套因鏜桿上裝了軸承，其結(jié)構(gòu)尺寸較大，這是不利的。但這種結(jié)構(gòu)可使刀具順利通過導(dǎo)套，不用引刀槽或其它引刀結(jié)構(gòu)。所以在雙面導(dǎo)向的鏜套結(jié)構(gòu)中，常在前導(dǎo)向采用外滾式鏜套，后導(dǎo)向采用內(nèi)滾式鏜套。214鏜模的結(jié)構(gòu)型式主要決定于鏜套的布置方式，即導(dǎo)向支架的布置方式。在布置導(dǎo)向支架時(shí)，主要考慮鏜桿剛度對(duì)加工的影響。因此，應(yīng)根據(jù)所鏜孔的孔徑D以及孔長(zhǎng)與孔徑的比值會(huì)來確定導(dǎo)向支架的布置型式。單面前導(dǎo)向 單面后導(dǎo)向單面雙導(dǎo)向雙面單導(dǎo)向雙面雙導(dǎo)向215圖 2-176 所示導(dǎo)向支架布置在刀具加工時(shí)的前方，稱為單面前導(dǎo)向鏜桿前