第四章夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度

1、第一節(jié)第一節(jié) 夾具在機(jī)床上的定位夾具在機(jī)床上的定位一、夾具在機(jī)床上定位的目的夾具在機(jī)床上定位的目的 為了保證工件的尺寸精度和位置精度，工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間必須具有正確的幾何關(guān)系。一批工件通過(guò)其定位基準(zhǔn)面工件通過(guò)其定位基準(zhǔn)面和夾具定位表面的接觸或配合，占有一致的、確定的位置和夾具定位表面的接觸或配合，占有一致的、確定的位置，這是滿足上述要求的一個(gè)方面。夾具的定位表面相對(duì)于機(jī)床夾具的定位表面相對(duì)于機(jī)床工作臺(tái)和導(dǎo)軌或主軸軸線具有正確的位置關(guān)系工作臺(tái)和導(dǎo)軌或主軸軸線具有正確的位置關(guān)系，是滿足上述要求的另一個(gè)方面。只有同時(shí)滿足這兩方面的要求，才能使夾具定位表面以及工件加工表面相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于理想

2、位置。 因此，夾具在機(jī)床上定位的本質(zhì)是：夾具定位元件對(duì)刀夾具在機(jī)床上定位的本質(zhì)是：夾具定位元件對(duì)刀具切削成形運(yùn)動(dòng)的定位。具切削成形運(yùn)動(dòng)的定位。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度二、夾具在機(jī)床上的定位方式夾具在機(jī)床上的定位方式 分兩種形式：夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的連接定位和夾具在機(jī)床主軸上的連接定位 1 1、夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的連接定位、夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的連接定位 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度圓柱定位銷，易磨損圓柱定位銷，易磨損 為提高定向精度，定向鍵與T型槽應(yīng)有良好的配合，一般采用H7/h6或H8/h8,必

3、要時(shí)定向鍵寬度可按機(jī)床工作的T型槽尺寸配做。兩定向鍵之間的距離，在夾具底座允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量得遠(yuǎn)一些，并使定向鍵靠向T型槽的一側(cè)，以減少間隙造成的誤差。 定向鍵的材料常用45#鋼，淬火HRC4045。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度圓柱定向鍵圓柱定向鍵 耐磨損耐磨損 圖示圓柱定向鍵的結(jié)構(gòu)，上半圓柱體與夾具體的圓孔相配合，下半圓柱體加工出與T型槽寬度相等的兩平面，這樣可以改善上圖中圓柱定向鍵易磨損的缺點(diǎn)。 圖b）、c）為圓柱定向鍵的固定方式。 夾具的縱向兩端的底面上設(shè)計(jì)出帶U型槽的耳座，供緊固夾具體的螺栓穿過(guò)，對(duì)其進(jìn)行夾緊。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 2、夾具在機(jī)床軸上的連接定

4、位夾具在機(jī)床軸上的連接定位 夾具在機(jī)床主軸上的連接定位方式，取決于機(jī)床主軸的端部結(jié)構(gòu)。常用如下幾種定位方式：常用如下幾種定位方式：第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度精度高，剛度差。精度高，剛度差。需要尾部拉緊或需要尾部拉緊或 尾座頂尖尾座頂尖 b)圖中夾具以端面B和圓柱孔D在主軸上定位。靠螺紋M連接緊固，靠?jī)芍粔喊?防松。制造簡(jiǎn)單，定位精度低。 d)圖中夾具為過(guò)渡盤，適用于尺寸較大的夾具。1是過(guò)渡盤，2是鍵，3是縮緊螺母。工件以端面和圓柱面實(shí)現(xiàn)定位。 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度四、提高四、提高夾具在機(jī)床定位精度的措施夾具在機(jī)床定位精度的措施 當(dāng)工序的加工精度要求很高時(shí)，夾具的制

5、造精度及裝配精度也要相應(yīng)提高，有時(shí)會(huì)給夾具的加工和裝配造成困難。這時(shí)可采用下述方法來(lái)保證定位元件定位面對(duì)切削成形運(yùn)動(dòng)的位置精度。( (一一) )夾具的找正安裝夾具的找正安裝 如在安裝銑鍵槽夾具時(shí)，在V形塊內(nèi)放入精密心棒2，用固定在主軸或床身上的測(cè)量表進(jìn)行找正即可。但是夾具的剛度可能下降，因此只能用于輕切削。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度( (二二) )對(duì)定位元件的定位面進(jìn)行就地加工對(duì)定位元件的定位面進(jìn)行就地加工 夾具初步在機(jī)床上找正好位置后，即對(duì)其上定位元件的定位面進(jìn)行加工，以“校準(zhǔn)”其位置。圖4-12(a)所示，機(jī)床主軸裝上三爪卡盤；圖4-12(b)所示，用兩個(gè)直線的切削成形運(yùn)動(dòng)形成

6、定位元件的定位面，以達(dá)到它們對(duì)成形運(yùn)動(dòng)的平行度要求。注意：這種方法只限于加工不淬火的定位面這種方法只限于加工不淬火的定位面。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 圖示，用鏜模鏜孔時(shí)加工的切削成形運(yùn)動(dòng)是由鏜刀的切削運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)所組成。由于鏜桿與機(jī)床主軸是柔性連接，切削成形運(yùn)動(dòng)精度由鏜套保證。這時(shí)，定位元件定位面(一面兩銷)不需要對(duì)機(jī)床有非常嚴(yán)格的位置要求，因此夾具的安裝比較簡(jiǎn)單(切削成形運(yùn)動(dòng)不是由機(jī)床提供的切削成形運(yùn)動(dòng)不是由機(jī)床提供的)。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 在加工前要對(duì)刀，使刀具相對(duì)于定位元件處于正確位置。一、銑床夾具的對(duì)刀一、銑床夾具的對(duì)刀 對(duì)刀方法通常有三種：

7、單件單件試車法、批量調(diào)整法、樣件或試車法、批量調(diào)整法、樣件或?qū)Φ堆b置對(duì)刀法對(duì)刀裝置對(duì)刀法。常用的對(duì)刀裝置：常用的對(duì)刀裝置： (a)-高度對(duì)刀塊 (b)-直角對(duì)刀塊 (c)、(d)-成型刀具用的對(duì)刀裝置， (e)-組合刀具對(duì)刀裝置。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度1-銑刀2-塞尺3-對(duì)刀塊 用對(duì)刀裝置對(duì)刀時(shí)影響對(duì)準(zhǔn)精度的因素有：用對(duì)刀裝置對(duì)刀時(shí)影響對(duì)準(zhǔn)精度的因素有： 1 1 測(cè)量調(diào)整誤差。測(cè)量調(diào)整誤差。如用塞尺檢查銑刀與對(duì)刀塊之間的距離時(shí)會(huì)有測(cè)量誤差。 2 2 定位元件定位面相對(duì)對(duì)刀裝置的位置誤差。定位元件定位面相對(duì)對(duì)刀裝置的位置誤差。為減少這項(xiàng)誤差，要正確確定對(duì)刀塊對(duì)刀表面的位置尺寸及其

8、公差。同時(shí)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。圖4-15(a)為工件工序圖。對(duì)刀塊工作表面的位置尺寸由V形塊的標(biāo)準(zhǔn)心棒中心注起。對(duì)刀塊頂面的位置尺寸H1按工序尺寸平均值H1-TH/2)及塞尺厚度決定: H1=H-TH/2-第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度二、鉆床夾具中刀具的對(duì)準(zhǔn)和導(dǎo)引二、鉆床夾具中刀具的對(duì)準(zhǔn)和導(dǎo)引 在鉆床夾具中，通常用鉆套實(shí)現(xiàn)刀具的對(duì)準(zhǔn)。同時(shí)鉆、鏜套還有增強(qiáng)刀具剛度的作用。( (一一) ) 鉆套的四種形式：鉆套的四種形式： 1 1、固定鉆套、固定鉆套 如圖所示： A-無(wú)肩鉆套 B-帶肩鉆套缺點(diǎn)：磨損后不易更換。磨損后不易更換。一般用于小批量

9、或小中一般用于小批量或小中心距或高精度的場(chǎng)合心距或高精度的場(chǎng)合。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 2 2、可換鉆套、可換鉆套 功能與固定鉆套相同，可供鉆、擴(kuò)、鉸工序使用。 特點(diǎn)：在批量較大時(shí)，磨損后可迅速更換。在批量較大時(shí)，磨損后可迅速更換。 如圖(b)所示 3 3、快換鉆套、快換鉆套 功能與固定鉆套相同，當(dāng)同一個(gè)孔在同一工序內(nèi)同時(shí)進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸多個(gè)工步時(shí)使用。 特點(diǎn)：可快速更換可快速更換 如圖(c)所示第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 注意：可換鉆套和快換鉆套注意：可換鉆套和快換鉆套必須配有襯套。以防止磨損鉆模必須配有襯套。以防止磨損鉆模板或夾具體。板或夾具體。 4 4、特殊鉆套

10、、特殊鉆套 特殊鉆套是根據(jù)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。 (a)鉆凹坑內(nèi)的孔 (b)-鉆弧面或斜面上的孔 (c)-鉆多個(gè)孔距很小的孔 (d)-鉆需要壓緊工件的孔 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度( (二二) ) 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： 在選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的鉆套時(shí)，鉆套導(dǎo)引孔的尺寸與公差需由設(shè)計(jì)者按下述原則確定： 1 1 鉆套導(dǎo)引孔直徑的基本尺寸鉆套導(dǎo)引孔直徑的基本尺寸，應(yīng)等于所導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸，以防止卡住和咬死。 2 2 鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合，應(yīng)按基軸制選擇鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合，應(yīng)按基軸制選擇，這是因?yàn)榈毒叩慕Y(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化。

11、3 3 鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間應(yīng)保證有一定的配合間隙鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間應(yīng)保證有一定的配合間隙，以防卡死。導(dǎo)引孔的工差帶根據(jù)所導(dǎo)引刀具的種類和加工精度要求選定，鉆孔和擴(kuò)孔選F7、F8；粗鉸時(shí)選G7；精鉸時(shí)選G6。 4 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸H7或H9孔時(shí)，導(dǎo)引孔的基本尺寸與加導(dǎo)引孔的基本尺寸與加工孔的基本尺寸相同工孔的基本尺寸相同，公差選用F7或E7。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 5 5 標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的最大尺寸就是所加工孔的基本尺寸標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的最大尺寸就是所加工孔的基本尺寸，故鉆頭導(dǎo)引孔的基本尺寸與加工孔的基本尺寸相同，公差取F7 6 若刀具加工時(shí)不是用切削部分而是用導(dǎo)柱部分若刀具加工時(shí)不是用切削

12、部分而是用導(dǎo)柱部分引導(dǎo)，引導(dǎo)，則可按基孔制的相應(yīng)配合H7/f7、H7/g6、H6/g5選取。 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度( (三三) ) 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 1 鉆套高度鉆套高度 鉆套高度由孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具耐鉆套高度由孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具耐用度、工件表面形狀等因素決定用度、工件表面形狀等因素決定。一般在材料強(qiáng)度高，鉆頭剛度低(鉆頭懸伸長(zhǎng)度與直徑之比大于15)和在斜面上鉆孔時(shí)，采用長(zhǎng)鉆套。 鉆一般的螺釘孔、銷子孔，工件孔距精度在O.25mm或是自由尺寸公差時(shí)，鉆套的高度取H=(1.52)d，如圖4-19所示。鉆

13、套內(nèi)徑采用基軸制F8的公差。 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 加工IT6、IT7級(jí)精度，孔徑在12mm以上的孔或加工工件孔距精度要求在0.10O.15mm時(shí)，鉆套的高度取H=(2.53.5)d。鉆套內(nèi)徑采用基軸制G7的公差。 加工IT7、IT8級(jí)精度的孔和孔距精度要求在0.060.10mm時(shí)，鉆套的高度取H=(1.25l.5)(h+B)。 2 2 鉆套與工件的距離鉆套與工件的距離 鉆套與工件間留有一定的距離h，如圖4-20(a)。如果h太大，會(huì)增大鉆頭的傾斜量，使鉆套不能很好的導(dǎo)向；h過(guò)小，切屑排出困難(特別是鋼件)，不僅會(huì)增大工件加工表面的粗糙度，有時(shí)還可能折斷鉆頭。 第四章 夾具在

14、機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 h 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(shí)，h=(0.30.7)d; 加工鋼件時(shí)， h=(0.71.5)d; 圖4-20(b)給出了加工鋼和鑄鐵時(shí)h與d的關(guān)系。 對(duì)同一種材料，材料越硬，系數(shù)取小值；鉆頭直徑越?。▌偠炔睿?，系數(shù)取大值。 下面幾種特殊情況，需另考慮：下面幾種特殊情況，需另考慮： 1）在斜面上鉆孔或鉆斜孔時(shí)，鉆頭最易引偏，為保證起鉆良好，h應(yīng)盡可能小一些（h=0.3d）。 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 2）孔的位置精度要求高時(shí)，可取h=0，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，排屑條件反比只

15、留很小h值的要好，但此時(shí)鉆套磨損嚴(yán)重。 3）鉆深孔（B/d5）時(shí)，要求排屑暢快，可取h=1.5d。 此外，各種鉆套內(nèi)孔和外圓的同軸度不應(yīng)大于各種鉆套內(nèi)孔和外圓的同軸度不應(yīng)大于O.005mmO.005mm。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度（四）鉆床夾具導(dǎo)套位置尺寸（四）鉆床夾具導(dǎo)套位置尺寸的標(biāo)注的標(biāo)注 圖4-21(b)為鉆床夾具導(dǎo)套位置尺寸的標(biāo)注示例。導(dǎo)套軸心線離定位元件定位面的距離尺寸L夾，按圖4-21(a)工件工序尺寸L的平均值確定：L夾=L+TL/2 對(duì)刀元件位置尺寸公差TL夾一般取相應(yīng)工序尺寸L公差的1/31/5。 即：TL夾=(1/31/5)TL第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、

16、分度 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)工件加工完一個(gè)表面后，夾具的某些部分應(yīng)能連同工件一起轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度或移動(dòng)一定的距離，實(shí)現(xiàn)上述要求的裝置就叫做分度裝置分度裝置。 分度裝置能使工件的加工工序集中，裝夾次數(shù)減少，從提高加工表面光的位置精度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率，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)分度裝置和直線分度裝置回轉(zhuǎn)分度裝置和直線分度裝置。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)中又以回轉(zhuǎn)分度裝置的應(yīng)用為多，故本節(jié)主要分析和介紹回轉(zhuǎn)分度裝置。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度一、一、分度裝置的基本形

17、式分度裝置的基本形式 按其工作原理可分為按其工作原理可分為：機(jī)械、光學(xué)、電磁三種形式； 按其回轉(zhuǎn)軸的位置可分為按其回轉(zhuǎn)軸的位置可分為：立軸、臥軸、斜軸三種形式 圖4-24為鉆扇形工件上五個(gè)等分孔的機(jī)械式分度夾具。工件以短圓柱凸臺(tái)和平面在轉(zhuǎn)軸4及分度盤3上定位，以小孔在菱形銷1上周向定位，由兩個(gè)壓板9夾緊。分度銷8裝在夾具體5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(duì)位置。分度盤3的孔座數(shù)與工件被加工孔數(shù)相等。分度時(shí)松開手柄6，利用手柄7拔出分度銷8，轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤直至分度銷插入第二個(gè)孔座；然后轉(zhuǎn)動(dòng)手柄6軸向鎖緊分度盤，這樣便完成一次分度。當(dāng)加工完一個(gè)孔后，繼續(xù)依次分度直至加

18、工完畢工件上的全都孔。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度 由本例知，用機(jī)械式分度裝置實(shí)現(xiàn)分度必須有兩個(gè)主要部分：分度盤和分度定位機(jī)構(gòu)分度盤和分度定位機(jī)構(gòu)。 一般情況下，分度盤和轉(zhuǎn)軸相連，帶動(dòng)工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用以改變被加工表面的位置；分度定位機(jī)構(gòu)則裝在固定不動(dòng)的分度夾具的底座上。此外，為了防止切削中產(chǎn)生振動(dòng)及避免分度銷受力而影響分度精度，還需要有鎖緊機(jī)構(gòu)，用來(lái)把分度后的分度盤鎖緊到夾具體上。 根據(jù)分度盤和分度機(jī)構(gòu)的配置方式，分度裝置可分為： 1 1）軸向分度裝置）軸向分度裝置 分度和定位是沿著與分度盤回轉(zhuǎn)軸線平行的方向進(jìn)行的。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)

19、刀、分度 2 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向進(jìn)行的第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度二、分度裝置的對(duì)定機(jī)構(gòu)二、分度裝置的對(duì)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)形式和制造精度有關(guān)。分度裝置的關(guān)鍵部分對(duì)定機(jī)構(gòu)。它是用來(lái)完成分度、對(duì)準(zhǔn)、定位的機(jī)構(gòu)對(duì)定機(jī)構(gòu)。它是用來(lái)完成分度、對(duì)準(zhǔn)、定位的機(jī)構(gòu)。 當(dāng)分度盤直徑相同時(shí)，如果分度盤上分度孔(槽)相距分度盤的回轉(zhuǎn)軸線越遠(yuǎn)，則由于對(duì)定機(jī)構(gòu)存在某種間隙所引起的分度轉(zhuǎn)角誤差也越小，因此，徑向分度的精度要比軸向分徑向分度的精度要比軸向分度的

20、精度高。度的精度高。 圖4-27是常見的對(duì)定機(jī)構(gòu)。第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度圖示為單斜面分度裝置，特點(diǎn)是將分度的轉(zhuǎn)角誤差始終分布在有斜而的一側(cè)，這是因?yàn)榧词挂驅(qū)Χㄔ从形畚锏仍蛞饘?duì)定銷軸向位置發(fā)生變化，但分度槽的直邊始終與對(duì)定銷的直邊保持接觸。三、分度裝置的拔銷及鎖緊機(jī)構(gòu)三、分度裝置的拔銷及鎖緊機(jī)構(gòu) 1 1、手拉式拔銷機(jī)構(gòu)、手拉式拔銷機(jī)構(gòu) 第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度1分度盤，2對(duì)定軸，3手柄4橫銷，5導(dǎo)套，6定位套 2 2、旋轉(zhuǎn)式拔銷機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)式拔銷機(jī)構(gòu)第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度1對(duì)定銷，2套，3軸，4銷，5連接螺釘，6彈簧，7手柄，8螺釘3 3、齒輪齒條式拔銷機(jī)構(gòu)、齒輪齒條式拔銷機(jī)構(gòu)第四章 夾具在機(jī)床上的定位、對(duì)刀、分度4 4、凸輪式拔銷機(jī)構(gòu)、凸輪式拔銷機(jī)構(gòu)第四章 夾具在機(jī)床上的定