機(jī)床夾具課程

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置3 3 典型專用機(jī)床夾具典型專用機(jī)床夾具1.1 1.1 定位誤差的概念及產(chǎn)生原因定位誤差的概念及產(chǎn)生原因 1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差定位誤差d d產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因jbjb設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn) Hjb=DW1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算jyjy H1H20dTd定位誤差：定位誤差：d=jb+jy當(dāng)定位誤差當(dāng)定位誤差d1/3T時(shí)，定位方案可行。時(shí)，定位方案可行。1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差產(chǎn)生的規(guī)律定位誤差產(chǎn)生

2、的規(guī)律 (1)(1)定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)整法加工一批工件的場合；定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)整法加工一批工件的場合；(2)(2)定位誤差定位誤差d d 可分為兩部分：可分為兩部分： d=jb+jy (3) (3)定位誤差不總是都包含基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差兩定位誤差不總是都包含基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差兩 部分：部分： 當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，jb=0； 當(dāng)工序基準(zhǔn)無位移變化時(shí)，當(dāng)工序基準(zhǔn)無位移變化時(shí)，jy=0 由此，要提高工件的定位精度，除了應(yīng)使定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合外由此，要提高工件的定位精度，除了應(yīng)使定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合外 還應(yīng)提高定位基準(zhǔn)（基面）和定

3、位元件的制造精度。還應(yīng)提高定位基準(zhǔn)（基面）和定位元件的制造精度。1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算1.1.工件以平面定位時(shí)的定位誤差工件以平面定位時(shí)的定位誤差左圖工件以平面為定位基準(zhǔn)，當(dāng)定位左圖工件以平面為定位基準(zhǔn)，當(dāng)定位平面又是工序基準(zhǔn)是，基準(zhǔn)重合，即平面又是工序基準(zhǔn)是，基準(zhǔn)重合，即jb=0 jb=0 。此時(shí)。此時(shí)jyjy有兩種情況：有兩種情況：1 1）定位平面是未加工的毛坯面：）定位平面是未加工的毛坯面： jy=jy= H H2 2）定位平面是已加工的平面：）定位平面是已加工的平面： jy=jy= 0 01.2 1.2 定位誤差的分析計(jì)算定位誤差的分析計(jì)算如圖所示，工件以如圖

4、所示，工件以A面定位加工面定位加工20H8孔，孔，求工序尺寸求工序尺寸 (200.1)mm的定位誤差。的定位誤差。解：解： 0()(0.05 0.1)0.15=(0.15+0)0.15 定位基面為平面jyjbTmmmmdjbjymmmm1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算2.2.工件以圓孔定位時(shí)的定位誤差工件以圓孔定位時(shí)的定位誤差11122maxminmaxd=h -h =OO = (D-d)=X(1)(1)心軸（或定位銷）水平放置心軸（或定位銷）水平放置 如圖，工件以如圖，工件以D D圓孔在水平放置的圓孔在水平放置的心軸心軸d d上定位，現(xiàn)要鉆小孔上定位，現(xiàn)要鉆小孔D D1 1，

5、要求保證孔要求保證孔D D1 1的位置尺寸的位置尺寸h h(2)(2)心軸（或定位銷）垂直放置心軸（或定位銷）垂直放置 如圖，工件仍以圓孔在間隙配合心軸如圖，工件仍以圓孔在間隙配合心軸上定位，要求在工件上加工一側(cè)平面，上定位，要求在工件上加工一側(cè)平面，保證加工尺寸保證加工尺寸L L12maxminmaxd=L-L =OO =D-d=X可見，心軸垂直放置時(shí)的定位誤差比可見，心軸垂直放置時(shí)的定位誤差比水平放置時(shí)增大一倍。水平放置時(shí)增大一倍。在外圓尺寸為在外圓尺寸為 的圓柱體上銑一鍵槽，圓柱體放在的圓柱體上銑一鍵槽，圓柱體放在V V形塊上定位，形塊上定位，當(dāng)鍵槽深度（工序尺寸當(dāng)鍵槽深度（工序尺寸h

6、h）標(biāo)注方法不同（工序基準(zhǔn)不同）時(shí)，會(huì)出）標(biāo)注方法不同（工序基準(zhǔn)不同）時(shí)，會(huì)出現(xiàn)三種情況：現(xiàn)三種情況：1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算3.3.工件以外圓定位時(shí)的定位誤差工件以外圓定位時(shí)的定位誤差0dTd2112121122sinsin2sin2sin2sin22222ddd=h -h =OO =OC OCd TTOCOCd（1 1） 以外圓軸線為工序基準(zhǔn)以外圓軸線為工序基準(zhǔn)h1h2工序尺寸工序尺寸h h1 1的工序基準(zhǔn)為工件軸線，的工序基準(zhǔn)為工件軸線，工件的定位基準(zhǔn)也為軸線，故不存工件的定位基準(zhǔn)也為軸線，故不存在基準(zhǔn)不重合誤差在基準(zhǔn)不重合誤差1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差

7、的分析與計(jì)算2112122211112222sinsin22dddd=h -h =BB =OOO BOBTd TTd（2 2） 以外圓下母線為工序基準(zhǔn)以外圓下母線為工序基準(zhǔn)工序尺寸工序尺寸h h2 2以外圓下母線為工序基準(zhǔn)線，以外圓下母線為工序基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差都存在基準(zhǔn)不重合誤差與基準(zhǔn)位移誤差都存在h1h2（3 3） 以外圓上母線為工序基準(zhǔn)以外圓上母線為工序基準(zhǔn)h1h21212111222112222sinsin22dddd=h -h =AA =OAOOO ATd TTd1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算1111max1min()Ddjy OXTTX4.4.工

8、件以組合表面定位時(shí)的定位誤差工件以組合表面定位時(shí)的定位誤差箱體在圖箱體在圖a a的夾具中定位，其第一定位基準(zhǔn)的夾具中定位，其第一定位基準(zhǔn)底面無基準(zhǔn)位移誤差（經(jīng)精加工）。而第底面無基準(zhǔn)位移誤差（經(jīng)精加工）。而第二、三定位基準(zhǔn)二、三定位基準(zhǔn)O O1 1、O O2 2，由于定位銷的配合，由于定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準(zhǔn)間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差需重點(diǎn)考慮。設(shè)定位孔位移誤差需重點(diǎn)考慮。設(shè)定位孔O O1 1與圓柱與圓柱銷最大配合間隙為銷最大配合間隙為 ，O O2 2與菱形銷的最與菱形銷的最大配合間隙為大配合間隙為 。1maxX2maxX1 1）孔）孔1 1中心中心O

9、 O1 1的基準(zhǔn)位移誤差：的基準(zhǔn)位移誤差：2 2）孔）孔2 2中心中心O O2 2的基準(zhǔn)位移誤差：的基準(zhǔn)位移誤差：2222max2min()Ddjy OXTTX1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算4.4.工件以組合表面定位時(shí)的定位誤差工件以組合表面定位時(shí)的定位誤差3 3）轉(zhuǎn)角誤差：）轉(zhuǎn)角誤差：綜上，若要減小工件一面兩銷的定位誤差：綜上，若要減小工件一面兩銷的定位誤差：11221max2max1max2max()21min2mintan222DdDdXXXXLLTTXTTXL1)提高定位孔、定位銷本身的尺寸精度和減小配合間隙；2)增大兩孔的中心距。為此,在選擇零件上的兩定位孔時(shí)，應(yīng)盡

10、量選擇位置距離遠(yuǎn)的孔。1 1 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算（1）定位誤差）定位誤差d 工件在夾具中定位時(shí)，由工件定位產(chǎn)生的誤差。工件在夾具中定位時(shí)，由工件定位產(chǎn)生的誤差。 （2）對(duì)刀誤差）對(duì)刀誤差dd 機(jī)床夾具的對(duì)刀和導(dǎo)向元件對(duì)定位元件間的誤差，以及機(jī)床夾具定機(jī)床夾具的對(duì)刀和導(dǎo)向元件對(duì)定位元件間的誤差，以及機(jī)床夾具定 位元件對(duì)夾具安裝基面間的位置誤差引起的誤差位元件對(duì)夾具安裝基面間的位置誤差引起的誤差。（3）安裝誤差）安裝誤差a 機(jī)床夾具安裝在機(jī)床夾具安裝在 機(jī)床上不準(zhǔn)確引起的誤差。機(jī)床上不準(zhǔn)確引起的誤差。（4）其他誤差）其他誤差c 加工中其他原因引起的誤差，如機(jī)床誤差、刀具誤差以

11、及加工過程中加工中其他原因引起的誤差，如機(jī)床誤差、刀具誤差以及加工過程中 的熱變形和彈性變形等。的熱變形和彈性變形等。1.3 1.3 加工誤差不等式加工誤差不等式 dddacT設(shè)計(jì)夾具時(shí)，可將加工公差大體分三等分：設(shè)計(jì)夾具時(shí)，可將加工公差大體分三等分：定位誤差定位誤差dd占占1/3;1/3;對(duì)刀誤差對(duì)刀誤差dddd和安裝誤差和安裝誤差aa占占1/3 1/3 ；其他誤差；其他誤差cc占占1/31/3。2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置2.1 2.1 夾緊裝置的組成及基本要求夾緊裝置的組成及基本要求2-杠桿1-液壓缸3-壓塊4-工件動(dòng)力裝置中間傳力機(jī)構(gòu)夾緊元件夾緊裝置組成：夾緊裝置組

12、成：夾緊裝置的基本要求夾緊裝置的基本要求1)1)夾緊時(shí)應(yīng)保證工件的定位。夾緊時(shí)應(yīng)保證工件的定位。2)2)夾緊力的大小應(yīng)適宜。夾緊力的大小應(yīng)適宜。3)3)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。4)4)夾緊機(jī)構(gòu)必須具備良好的自鎖性能。夾緊機(jī)構(gòu)必須具備良好的自鎖性能。2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置2.2 2.2 夾緊力的確定夾緊力的確定2.2.1 2.2.1 夾緊力作用點(diǎn)的選擇夾緊力作用點(diǎn)的選擇1 1）夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承）夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承平面內(nèi)（下圖）平面內(nèi)（下圖）2 2 工件的夾緊和夾緊裝

13、置工件的夾緊和夾緊裝置2 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部落在工件剛性較好的部位上（右圖）位上（右圖）3) 3) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以減小切削靠近加工表面，以減小切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩，防止或力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減少工件的加工振動(dòng)（左圖）減少工件的加工振動(dòng)（左圖）2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置2.2.2 2.2.2 夾緊力作用方向的選擇夾緊力作用方向的選擇1) 1) 夾緊力的方向應(yīng)垂直于夾緊力的方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面（右圖）主要定位基準(zhǔn)面（右圖）2) 2) 夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度最大

14、方向一致，以使工件的夾最大方向一致，以使工件的夾緊變形最小（左圖）緊變形最?。ㄗ髨D）2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置2.2.3 2.2.3 夾緊力大小的估算夾緊力大小的估算3) 3) 夾緊力的方向應(yīng)盡量與夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力、重力等力的方向一切削力、重力等力的方向一致，以減小夾緊力（右圖）致，以減小夾緊力（右圖）夾緊力過大夾緊力過大可能會(huì)增大工件的夾緊變形，還會(huì)無謂的增大夾緊裝置的結(jié)構(gòu)可能會(huì)增大工件的夾緊變形，還會(huì)無謂的增大夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，造成成本增加；尺寸，造成成本增加；夾緊力過小夾緊力過小會(huì)導(dǎo)致工件夾不禁，切削加工中工件的會(huì)導(dǎo)致工件夾不禁，切削加工中工件的定位遭到

15、破壞，容易引起安全事故。定位遭到破壞，容易引起安全事故。確定夾緊力時(shí)，可將機(jī)床夾具與工件看成整體，將切削力、夾緊力、重力確定夾緊力時(shí)，可將機(jī)床夾具與工件看成整體，將切削力、夾緊力、重力和慣性力等列出精力平衡方程，求得理論夾緊力。為使夾緊可靠，還要再和慣性力等列出精力平衡方程，求得理論夾緊力。為使夾緊可靠，還要再乘一個(gè)乘一個(gè)安全系數(shù)安全系數(shù)k k。粗加工：粗加工：k=2.53k=2.53；精加工：精加工：k=1.52k=1.522 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置2.3 2.3 常用的典型夾緊機(jī)構(gòu)常用的典型夾緊機(jī)構(gòu)1 1） 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋壓板

16、夾緊機(jī)構(gòu)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn):1)結(jié)構(gòu)簡單；2)增力倍數(shù)大,一般可達(dá)60100倍;3)自鎖性好。2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置2 2） 斜楔斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)1-斜楔 2-滑柱 3-擺動(dòng)壓板 4-工件 5-擋銷 6-彈簧特點(diǎn)：特點(diǎn)：1)1)斜楔機(jī)構(gòu)具有增力作用斜楔機(jī)構(gòu)具有增力作用2)2)斜楔斜楔具有具有自鎖自鎖作用作用3 3） 偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)2 2 工件的夾緊和夾緊裝置工件的夾緊和夾緊裝置4 4） 定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu) 薄壁套彈性定心夾緊裝置1-基體 2-彈簧夾頭 3-滑套 4-螺母幾何形狀對(duì)稱工件的定心與夾緊5 5）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)3 3 典型專用

17、機(jī)床夾具典型專用機(jī)床夾具3.1 3.1 鉆床夾具鉆床夾具固定式鉆床夾具固定式鉆床夾具特點(diǎn)：鉆模板與夾具體固定連接特點(diǎn)：鉆模板與夾具體固定連接回轉(zhuǎn)式鉆床夾具回轉(zhuǎn)式鉆床夾具特點(diǎn)：工件與鉆套可以相對(duì)特點(diǎn)：工件與鉆套可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆套一般固定不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆套一般固定不動(dòng)，以便于加工工件上同一圓周以便于加工工件上同一圓周上的平行孔系或徑向孔系上的平行孔系或徑向孔系3 3 典型專用機(jī)床夾具典型專用機(jī)床夾具鉆模板鉆模板固定式鉆模板固定式鉆模板1彈簧 2導(dǎo)向滑柱 3螺釘 4套 5鉆模板 6多軸傳動(dòng)頭懸掛式鉆模板懸掛式鉆模板1-鉸鏈銷 2-夾具體 3-鉸鏈座4-支承釘 5-鉆模板 6-菱形螺母鉸鏈?zhǔn)姐@模板鉸鏈?zhǔn)姐@模板3 3 典型專用機(jī)床夾具典型專用機(jī)床夾具3.2 3.2 銑床夾具銑床夾具1)1)直線進(jìn)給式銑床夾具直線進(jìn)給式銑床夾具雙工位多件直線進(jìn)給銑床夾具1-螺桿 2-壓板 3-活動(dòng)壓塊 4-V型塊