第五章 機 床 夾 具

1、第五章機 床 夾 具共一百五十二頁第五章機 床 夾 具第一節(jié)概述第二節(jié)工件的定位及定位元件第三節(jié)工件的夾緊及夾緊裝置第四節(jié)機床夾具(jij)的其他裝置及元件第五節(jié)機床專用夾具的設計要點第六節(jié)現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢共一百五十二頁第一節(jié)概述一、 機床夾具的功用(gngyng)二、機床夾具的組成三、機床夾具應滿足的基本要求共一百五十二頁一、 機床夾具(jij)的功用1) 保證被加工表面的位置精度。2) 提高生產(chǎn)率。3) 擴大機床的工藝范圍。4) 減輕工人(gng rn)的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。共一百五十二頁二、機床(jchung)夾具的組成(1) 定位元件用于確定工件在夾具中的正確位置，如圖5-1

2、中的定位法蘭4和定位塊5。(2) 夾緊裝置用于夾緊工件，保持工件定位后的位置在加工過程中不變。(3) 其他裝置及元件包括用于確定夾具與刀具相對位置的導向或?qū)Φ对?，如鉆床夾具中的鉆套(見圖5-1中的6)、鏜床(tngchung)夾具中的鏜套、銑床夾具中的對刀塊等，以及根據(jù)加工需要而設置的其他元件或裝置，如分度裝置、定位鍵等。(4) 夾具體用于將夾具的各種元件、裝置連接成一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。共一百五十二頁二、機床(jchung)夾具的組成圖5-1鉆夾具a)工件簡圖b)夾具結(jié)構(gòu)1螺釘2轉(zhuǎn)動墊圈3螺桿4定位法蘭5定位塊6鉆套7鉆模板8彈簧9螺母(lum)10手柄11夾具體共一百五十

3、二頁(1) 定位(dngwi)元件用于確定工件在夾具中的正確(zhngqu)位置，如圖5-1中的定位法蘭4和定位塊5。工件完成定位后，工件的定位基面與夾具定位元件直接接觸或相配合，因此當工件定位面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)通常也就基本確定了。定位元件的定位精度直接影響工件的加工精度。共一百五十二頁(2) 夾緊(ji jn)裝置用于夾緊工件，保持工件定位后的位置在加工過程中不變。該部分的類型很多，通常包括夾壓元件(如壓板、夾爪等)、增力及傳動裝置(如杠桿、螺紋傳動副等)以及動力裝置(如氣缸、液壓缸等)，所采用(ciyng)的具體結(jié)構(gòu)會影響夾具的復雜程度和性能。如圖5-1所示的手柄10、螺母9、

4、螺桿3和轉(zhuǎn)動墊圈2等為夾緊元件。共一百五十二頁(3) 其他裝置及元件(yunjin)包括用于確定夾具與刀具相對位置的導向或?qū)Φ对玢@床夾具中的鉆套(見圖5-1中的6)、鏜床夾具中的鏜套、銑床夾具中的對刀塊等，以及根據(jù)加工需要而設置的其他元件或裝置，如分度裝置、定位鍵等。共一百五十二頁(4) 夾具體用于將夾具(jij)的各種元件、裝置連接成一體，并通過它將整個夾具(jij)安裝在機床上。共一百五十二頁三、機床夾具(jij)應滿足的基本要求(1) 保證工件的加工精度夾具應有合理的定位、夾緊和導向方案，必要時應進行定位誤差的分析與計算，并有合理的尺寸、公差和技術(shù)要求，以確保夾具能滿足工件的加工精

5、度要求。(2) 夾具的總體方案應與生產(chǎn)綱領相適應在大批大量生產(chǎn)時，應盡量采用各種快速、高效的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)率；在小批生產(chǎn)中，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、易于制造；對介于大批大量和小批生產(chǎn)之間的各種生產(chǎn)規(guī)模，則可根據(jù)經(jīng)濟性原則選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。(3) 使用性好即夾具的操作應方便、安全，能減輕(jinqng)工人的勞動強度。(4) 經(jīng)濟性好應盡量采用標準元件。共一百五十二頁保證工件的加工精度(jn d)夾具應有合理的定位、夾緊和導向方案，必要時應進行定位誤差的分析與計算，并有合理的尺寸、公差和技術(shù)要求，以確保夾具能滿足工件的加工精度要求。共一百五十二頁(2) 夾具的總體方案應與生產(chǎn)綱領相適應在大批大量生

6、產(chǎn)時，應盡量采用各種快速(kui s)、高效的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)率；在小批生產(chǎn)中，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、易于制造；對介于大批大量和小批生產(chǎn)之間的各種生產(chǎn)規(guī)模，則可根據(jù)經(jīng)濟性原則選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。共一百五十二頁(3) 使用(shyng)性好即夾具的操作應方便、安全，能減輕工人的勞動強度。如操作位置(wi zhi)應符合工人的習慣，工件的裝卸要方便，夾緊要省力，排屑要通暢，必要時要加防護裝置等。共一百五十二頁(4) 經(jīng)濟性好應盡量采用(ciyng)標準元件。應盡量采用標準(biozhn)元件。應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造、裝配和維修。同時，還應合理選用夾具零件的材料和必要的熱處理規(guī)范。共一百五十二

7、頁第二節(jié)工件的定位(dngwi)及定位(dngwi)元件一、定位原理二、典型(dinxng)的定位方式及定位元件三、定位誤差的分析共一百五十二頁一、定位(dngwi)原理(1)正常的定位(dngwi)情況即根據(jù)工件加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被正確限制的定位(dngwi)情況。(2)非正常的定位情況包括欠定位和過定位(或稱重復定位)。共一百五十二頁一、定位(dngwi)原理圖5-2工件(gngjin)的六個自由度共一百五十二頁一、定位(dngwi)原理圖5-3工件(gngjin)的六點定位共一百五十二頁一、定位(dngwi)原理表5-1常見定位情況(qngkung)所限制的自由

8、度共一百五十二頁一、定位(dngwi)原理表5-1常見定位(dngwi)情況所限制的自由度共一百五十二頁一、定位(dngwi)原理表5-1常見定位情況(qngkung)所限制的自由度共一百五十二頁(1)正常的定位(dngwi)情況圖5-4工件的完全(wnqun)定位共一百五十二頁(2)非正常的定位(dngwi)情況圖5-5平面定位的過定位1支承(zh chn)釘2支承(zh chn)板3螺釘共一百五十二頁二、典型的定位方式(fngsh)及定位元件(一)平面定位(二)圓柱(yunzh)孔定位(三)外圓柱面定位(四)組合表面定位共一百五十二頁(一)平面(pngmin)定位(1) 固定支承固定支承有

9、支承釘和支承板兩種型式。(2) 可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點位置可以調(diào)整的支承。(3) 自位支承自位支承是在定位過程(guchng)中能隨工件定位基準面的變化而自動調(diào)整的一種支承。(4) 輔助支承輔助支承是在每個工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件，它不起定位作用，而是用來提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，承受工件重力、夾緊力或切削力。共一百五十二頁(一)平面(pngmin)定位圖5-6固定支承(zh chn)a)平頭支承釘b)圓頭支承釘c)花頭支承釘d)、e)支承板共一百五十二頁(1) 固定支承(zh chn)固定支承(zh chn)有支承(zh chn)釘和支承(zh chn)板兩種型式。固定支承有支

10、承釘和支承板兩種型式。圖5-6a、b、c所示為標準化的三種支承釘。其中型可以減少(jinsho)磨損，避免壓壞定位平面，多用于精基準面的定位；型容易保證它與定位平面間的點接觸，位置相對穩(wěn)定，但易磨損，多用于粗基準面的定位；型摩擦力大，但容易存屑，多用于側(cè)面粗基準的定位。共一百五十二頁(2) 可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點位置(wi zhi)可以調(diào)整的支承。圖5-7可調(diào)支承(zh chn)1支承2鎖緊螺母3壓腳共一百五十二頁(3) 自位支承自位支承是在定位過程中能隨工件定位基準面的變化(binhu)而自動調(diào)整的一種支承。圖5-8自位支承(zh chn)共一百五十二頁(3) 自位支承自位支承是在定位過程

11、中能隨工件定位基準面的變化而自動(zdng)調(diào)整的一種支承。圖5-9輔助(fzh)支承的應用共一百五十二頁(4) 輔助(fzh)支承圖5-10輔助支承的典型(dinxng)結(jié)構(gòu)1支承2螺母3彈簧4手柄5頂柱共一百五十二頁(二)圓柱(yunzh)孔定位(1) 心軸心軸的結(jié)構(gòu)型式(xn sh)很多，圖5-11所示為幾種常見的剛性心軸。(2) 定位銷圖5-12所示為標準化的圓柱定位銷。共一百五十二頁(1) 心軸心軸的結(jié)構(gòu)型式很多，圖5-11所示為幾種常見(chn jin)的剛性心軸。圖5-11心軸a)間隙配合(pih)心軸b)過盈配合(pih)心軸c)小錐度心軸共一百五十二頁(2) 定位(dngwi

12、)銷圖5-12所示為標準化的圓柱定位(dngwi)銷。圖5-12圓柱(yunzh)定位銷共一百五十二頁(2) 定位(dngwi)銷圖5-12所示為標準化的圓柱定位(dngwi)銷。圖5-13非標準定位(dngwi)銷共一百五十二頁(2) 定位(dngwi)銷圖5-12所示為標準化的圓柱定位(dngwi)銷。圖5-14菱形(ln xn)銷和圓錐銷a)菱形銷b)、c)圓錐銷共一百五十二頁(三)外圓柱面定位(dngwi)(1) 形塊工件外圓以形塊定位是最常見(chn jin)的定位方式。(2) 定位套圖5-17所示為兩種定位套定位的型式。共一百五十二頁(1) 形塊工件外圓以形塊定位是最常見(chn

13、jin)的定位方式。圖5-15V形塊的結(jié)構(gòu)(jigu)尺寸共一百五十二頁(1) 形塊工件(gngjin)外圓以形塊定位是最常見的定位方式。圖5-16活動(hu dng)V形塊的應用共一百五十二頁(2) 定位(dngwi)套圖5-17所示為兩種定位(dngwi)套定位(dngwi)的型式。圖5-17定位(dngwi)套共一百五十二頁(四)組合表面(biomin)定位1.孔與端面組合定位(dngwi)2.一面兩孔組合定位共一百五十二頁1.孔與端面組合(zh)定位圖5-18孔與端面的組合(zh)定位a)過定位b)端面為第一定位基準的定位c)、d)孔為第一定位基準的定位共一百五十二頁2.一面(y mi

14、n)兩孔組合定位(1) 兩個圓柱銷即采用兩個短圓柱定位銷與兩孔配合(pih)，如圖5-19a所示。(2) 一個圓柱銷和一個削邊銷如圖5-19b所示，采用定位銷“削邊”的方法，不縮小定位銷的直徑，也能起到相當于在連心線方向上縮小定位銷直徑的作用，使中心距誤差得到補償。共一百五十二頁2.一面兩孔組合(zh)定位圖5-19一面兩孔組合(zh)定位a)兩個圓柱銷b)一個圓柱銷和一個削邊銷共一百五十二頁(1) 兩個(lin )圓柱銷即采用(ciyng)兩個短圓柱定位銷與兩孔配合，如圖5-19a所示。這種定位是過定位，沿連心線方向的自由度被重復限制了。過定位的結(jié)果是，由于工件上兩孔中心距的誤差和夾具上兩銷

15、中心距的誤差，可能有部分工件不能順利裝入。為解決這一問題，可以縮小一個定位銷的直徑。但這種方法雖然能實現(xiàn)工件的順利裝卸，卻又增大了工件的轉(zhuǎn)角誤差，因此只能用于加工要求不高的場合，使用較少。共一百五十二頁(2) 一個(y )圓柱銷和一個(y )削邊銷如圖5-19b所示，采用定位銷“削邊”的方法，不縮小(suxio)定位銷的直徑，也能起到相當于在連心線方向上縮小(suxio)定位銷直徑的作用，使中心距誤差得到補償。在垂直于連心線的方向上，銷的直徑并未減小，所以工件的轉(zhuǎn)角誤差沒有增大，保證了定位精度。在安裝削邊銷時，削邊方向應垂直于兩銷的連心線。為保證削邊銷的強度，一般多采用菱形銷共一百五十二頁三、

16、定位誤差(wch)的分析(一)定位誤差的產(chǎn)生原因(yunyn)(二)定位誤差的計算共一百五十二頁(一)定位誤差的產(chǎn)生(chnshng)原因圖5-20定位誤差的產(chǎn)生a)工件b)基準不重合(chngh)誤差c)基準位移誤差共一百五十二頁(二)定位(dngwi)誤差的計算如果采用試切法加工，一般不需要考慮定位誤差。在成批生產(chǎn)中采用調(diào)整法加工時，需要作定位誤差的分析計算。定位誤差是工件(gngjin)加工誤差的一部分，在分析定位方案時，根據(jù)工廠實際生產(chǎn)經(jīng)驗，定位誤差應控制在工件(gngjin)對應公差的1/31/5以內(nèi)。共一百五十二頁第三節(jié)工件的夾緊(ji jn)及夾緊(ji jn)裝置一、夾緊的基本

17、(jbn)要求二、夾緊力的確定三、常用的夾緊機構(gòu)四、夾緊機構(gòu)的動力源共一百五十二頁一、夾緊的基本(jbn)要求1) 夾緊時不能破壞工件定位時所獲得的正確位置。2) 夾緊應可靠和適當。3) 夾緊操作應方便、省力、安全。4) 夾緊機構(gòu)的自動化程度和復雜程度應與工件的生產(chǎn)批量及工廠的生產(chǎn)條件相適應。5) 夾緊機構(gòu)應有良好的結(jié)構(gòu)(jigu)工藝性，盡量使用標準件。共一百五十二頁二、夾緊(ji jn)力的確定(一)夾緊力方向的確定(qudng)(二)夾緊力作用點的選擇(三)夾緊力大小的估算共一百五十二頁(一)夾緊力方向(fngxing)的確定1) 夾緊力的方向應有利于工件的定位，而不能破壞(phui)定

18、位。2) 夾緊力的方向應盡量與工件剛度大的方向一致，以減小工件變形。3) 夾緊力的方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需的夾緊力。共一百五十二頁圖5-26夾緊(ji jn)力應指向共一百五十二頁圖5-27薄壁套筒的夾緊(ji jn)共一百五十二頁圖5-28夾緊力與切削力的方向(fngxing)a)夾緊力與切削力同向b)夾緊力與切削力反向共一百五十二頁(二)夾緊(ji jn)力作用點的選擇1) 夾緊力作用點應正對支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)內(nèi)，以保證工件已獲得(hud)的定位不變。2) 夾緊力作用點應處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。3) 夾緊力作用點和支承點

19、應盡量靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。4) 夾緊力作用點應盡量使各支承處的接觸變形均勻，以減小加工誤差。共一百五十二頁(二)夾緊(ji jn)力作用點的選擇圖5-29夾緊(ji jn)力的作用點位置不正確共一百五十二頁圖5-30夾緊(ji jn)力作用點與夾緊(ji jn)變形的關系共一百五十二頁(三)夾緊力大小(dxio)的估算在估算夾緊力的大小時，一般將工件視為分離體，以最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)(nqun xsh)，作為實際所需的夾緊力FJKF式中FJ實際所需的夾緊力，單位為N；K

20、安全系數(shù)，一般取1.52.5；F由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為N。共一百五十二頁(三)夾緊力大小(dxio)的估算圖5-31切削部位(bwi)增加輔助夾緊共一百五十二頁(三)夾緊力大小(dxio)的估算圖5-32夾緊力作用點對接觸(jich)變形的影響共一百五十二頁三、常用(chn yn)的夾緊機構(gòu)(一)斜楔夾緊機構(gòu)(二)螺旋(luxun)夾緊機構(gòu)(三)偏心夾緊機構(gòu)(四)其他夾緊機構(gòu)共一百五十二頁(一)斜楔夾緊(ji jn)機構(gòu)圖5-35斜楔夾緊(ji jn)機構(gòu)1夾具體2斜楔共一百五十二頁(一)斜楔夾緊(ji jn)機構(gòu)圖5-36單螺旋夾緊機構(gòu)a) 螺釘夾緊b) 螺母(lum)夾緊c)

21、 帶擺動壓塊的螺桿夾緊共一百五十二頁(二)螺旋(luxun)夾緊機構(gòu)圖5-37螺旋壓板(y bn)夾緊機構(gòu)a) 螺旋壓板夾緊b) 螺旋鉤形壓板夾緊共一百五十二頁(二)螺旋夾緊(ji jn)機構(gòu)圖5-38快速螺旋夾緊機構(gòu)1螺桿2螺母(lum)3開口墊圈4、5手柄6壓腳共一百五十二頁(三)偏心夾緊(ji jn)機構(gòu)圖5-39偏心夾緊(ji jn)機構(gòu)共一百五十二頁(三)偏心(pinxn)夾緊機構(gòu)圖5-40偏心夾緊原理(yunl)a)偏心輪b)偏心輪展開圖共一百五十二頁(四)其他夾緊(ji jn)機構(gòu)(1) 鉸鏈夾緊機構(gòu)圖5-41所示為一種鉸鏈夾緊機構(gòu)，氣缸4右腔進氣，活塞左移，通過鉸鏈臂1、2及壓

22、板3將工件夾緊。(2) 定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機構(gòu)，即在夾緊過程中能使工件實現(xiàn)定心或?qū)χ小?3) 聯(lián)動(lin dn)夾緊機構(gòu)聯(lián)動(lin dn)夾緊機構(gòu)是指操縱一個手柄或利用一個動力裝置就能完成若干個動作(包括夾緊和其他動作)的機構(gòu)。共一百五十二頁(四)其他夾緊(ji jn)機構(gòu)圖5-41雙臂單作用鉸鏈(jiolin)夾緊機構(gòu)1、2鉸鏈臂3壓板4氣缸共一百五十二頁(1) 鉸鏈夾緊(ji jn)機構(gòu)圖5-41所示為一種鉸鏈夾緊機構(gòu)，氣缸4右腔進氣，活塞左移，通過鉸鏈臂1、2及壓板3將工件夾緊。鉸鏈夾緊機構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向

23、。缺點是自鎖性能差，常用(chn yn)于氣動、液壓夾緊中。共一百五十二頁(2) 定心夾緊(ji jn)機構(gòu)1) 以等速移動原理來實現(xiàn)定心夾緊(ji jn)。2) 以均勻彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊。共一百五十二頁1) 以等速移動原理來實現(xiàn)(shxin)定心夾緊。圖5-42定心臺虎鉗1、4滑座2、3鉗口(qin ku)5螺桿共一百五十二頁1) 以等速移動原理(yunl)來實現(xiàn)定心夾緊。圖5-43彈簧(tnhung)夾頭1彈簧筒夾2拉桿3夾具體共一百五十二頁2) 以均勻(jnyn)彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊。圖5-44液性塑料定心夾具(jij)1支承釘2液性塑料3薄壁套筒4柱塞5螺釘共一百五十二頁

24、(3) 聯(lián)動(lin dn)夾緊機構(gòu)聯(lián)動夾緊機構(gòu)(jgu)是指操縱一個手柄或利用一個動力裝置就能完成若干個動作(包括夾緊和其他動作)的機構(gòu)。它包括多點聯(lián)動夾緊機構(gòu)(見圖5-45)、多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)(見圖5-46)、夾緊與其他動作聯(lián)動的夾緊機構(gòu)(見圖5-47、圖5-48)等。多點聯(lián)動夾緊機構(gòu)和多件聯(lián)動夾緊機構(gòu)中一般應設計浮動環(huán)節(jié)，以適應工件夾壓表面之間的位置誤差或多個工件的尺寸誤差。共一百五十二頁四、夾緊(ji jn)機構(gòu)的動力源圖5-45多點聯(lián)動夾緊(ji jn)機構(gòu)共一百五十二頁四、夾緊(ji jn)機構(gòu)的動力源圖5-46多件聯(lián)動(lin dn)夾緊機構(gòu)共一百五十二頁四、夾緊(ji jn)機

25、構(gòu)的動力源圖5-47夾緊(ji jn)與鎖緊輔助支承聯(lián)動共一百五十二頁四、夾緊(ji jn)機構(gòu)的動力源圖5-48夾緊與移動壓板(y bn)聯(lián)動共一百五十二頁第四節(jié)機床(jchung)夾具的其他裝置及元件一、孔加工刀具的導向裝置二、對刀裝置三、夾具(jij)體及夾具(jij)與機床的聯(lián)接裝置共一百五十二頁一、孔加工(ji gng)刀具的導向裝置1. 鉆孔的導向(do xin)裝置2. 鏜孔的導向裝置共一百五十二頁1. 鉆孔(zun kn)的導向裝置圖5-49標準鉆套a)固定鉆套b)可換鉆套c)快換鉆套1鉆套2鉆模板(mbn)3襯套4螺釘共一百五十二頁1. 鉆孔(zun kn)的導向裝置圖5-5

26、0特殊(tsh)鉆套共一百五十二頁2. 鏜孔的導向(do xin)裝置圖5-51固定式鏜套共一百五十二頁2. 鏜孔(tn kn)的導向裝置圖5-52回轉(zhuǎn)式鏜套1、6導向(do xin)支架2、5鏜套3導向(do xin)滑套4鏜桿共一百五十二頁二、對刀裝置(zhungzh)圖5-53銑刀(x do)的對刀裝置1銑刀2塞尺3對刀塊共一百五十二頁三、夾具體及夾具與機床(jchung)的聯(lián)接裝置1) 有足夠的強度和剛度。2) 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。3) 有一定的精度和精度穩(wěn)定性。4) 有適當?shù)娜菪伎臻g和良好的排屑性能。5) 盡可能質(zhì)量(zhling)輕，便于操作。6) 在機床上安裝要穩(wěn)定可靠。共一百五

27、十二頁圖5-54夾具在機床工作臺上的聯(lián)接1夾具體2定向(dn xin)鍵3螺釘4工作臺5T形槽螺栓共一百五十二頁圖5-55夾具在機床(jchung)主軸上的聯(lián)接1開口墊圈2壓板3夾具體共一百五十二頁第五節(jié)機床專用夾具(jij)的設計要點一、設計的一般方法二、典型機床夾具及設計要求(yoqi)三、設計實例共一百五十二頁一、設計(shj)的一般方法(一)專用夾具的設計步驟(二)夾具裝配圖上技術(shù)(jsh)要求的制定共一百五十二頁(一)專用夾具的設計(shj)步驟1.明確設計任務，收集設計資料2. 擬定(ndng)夾具結(jié)構(gòu)方案，畫出結(jié)構(gòu)草圖3.繪制夾具總裝配圖4.繪制夾具零件圖共一百五十二頁1.明確設

28、計任務，收集(shuj)設計資料1)分析研究被加工工件(gngjin)的零件圖、工序圖和工藝規(guī)程等，了解工件(gngjin)的生產(chǎn)類型、本工序的加工要求和加工條件。2)收集有關資料，如相關機床的技術(shù)參數(shù)、夾具設計手冊、夾具圖冊、同類夾具的設計圖樣、企業(yè)標準和廠訂標準等，并了解本廠制造夾具的生產(chǎn)條件。共一百五十二頁2. 擬定夾具結(jié)構(gòu)(jigu)方案，畫出結(jié)構(gòu)(jigu)草圖1)確定工件的定位方案，設計定位裝置。2)確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置。3)確定其他裝置的結(jié)構(gòu)型式(xn sh)，如導向、對刀及夾具在機床上的聯(lián)接裝置。4)確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)型式。共一百五十二頁3.繪制(huz

29、h)夾具總裝配圖夾具裝配圖的繪制步驟為：用雙點畫線畫出工件輪廓，并布置圖面；繪制定位元件；繪制對刀或?qū)蛟焕L制夾緊裝置；繪制其他元件或裝置；繪制夾具體；標注尺寸(ch cun)及公差、其他各項技術(shù)要求；編制明細表。共一百五十二頁4.繪制(huzh)夾具零件圖對夾具中的非標準零件均應繪制零件圖，零件圖視圖的選擇應盡可能與零件在裝配圖上的工作(gngzu)位置相一致。共一百五十二頁(二)夾具裝配圖上技術(shù)(jsh)要求的制定1.夾具裝配圖上應標注的尺寸和公差2.夾具裝配圖上應標注的技術(shù)要求(yoqi)3.夾具裝配圖上公差與配合的確定共一百五十二頁1.夾具裝配圖上應標注的尺寸(ch cun)和公差

30、1)夾具外形輪廓(lnku)尺寸。2)保證工件定位精度的有關尺寸和公差。3)保證刀具導向精度或?qū)Φ毒鹊挠嘘P尺寸和公差。4)保證夾具安裝精度的有關尺寸和公差。5)其他影響工件加工精度的尺寸和公差。共一百五十二頁2.夾具裝配圖上應標注的技術(shù)(jsh)要求1)各定位元件的定位表面之間的相互位置精度要求。2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面之間的相互位置精度要求。3)定位元件的定位表面與導向元件工作表面之間的相互位置精度要求。4)各導向元件的工作表面之間的相互位置精度要求。5)定位元件的定位表面或?qū)蛟墓ぷ鞅砻媾c夾具找正基面之間的位置精度要求。6)與保證夾具裝配精度有關(yugun)的或與檢驗方

31、法有關(yugun)的特殊的技術(shù)要求。共一百五十二頁3.夾具裝配圖上公差與配合(pih)的確定對于直接影響工件加工精度的夾具公差，如夾具裝配圖上應標注的第2)、3)、4)三類(sn li)尺寸，其公差取TJ(1/21/5)TG，其中TG為與TJ相對應的工件尺寸公差或位置公差。當工件精度要求低，批量大時，TJ取小值，以便延長夾具的使用壽命，又不增加夾具制造的難度。反之取大值。當工件的加工尺寸為未注公差時，夾具上相應的尺寸公差值按IT9IT11選取；工件上的位置要求為未注公差時，夾具上相應的位置公差值按IT7IT9選取；工件上的角度為未注公差時，夾具上相應的角度公差值標310。共一百五十二頁二、典

32、型機床夾具及設計(shj)要求(一)鉆床夾具(二)銑床(xchung)夾具(三)鏜床夾具(四)車床夾具共一百五十二頁(一)鉆床(zun chung)夾具(1) 固定式鉆模這類鉆模在加工中相對于機床工作臺的位置保持不變，常用于立式鉆床上加工單個孔，或在搖臂鉆床、多軸鉆床上加工平行孔系。(2) 回轉(zhuǎn)式鉆模這類鉆模有分度、回轉(zhuǎn)裝置，能夠繞一固定軸線回轉(zhuǎn)。(3) 翻轉(zhuǎn)式鉆模這類鉆模在加工中由手工操作連同工件(gngjin)一起翻轉(zhuǎn)。(4) 蓋板式鉆模這類鉆模沒有夾具體，其定位、夾緊元件和鉆套直接安裝在鉆模板上。(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。共一百五十二頁(1) 固定式鉆模圖

33、5-56固定式鉆模1夾具體2定位銷3螺母4開口墊圈5鉆模板6襯套7鉆套8螺釘(ludng)9鍵10墊圈11螺母12圓柱銷13內(nèi)六角螺釘共一百五十二頁(2) 回轉(zhuǎn)式鉆模這類鉆模有分度、回轉(zhuǎn)裝置，能夠繞一固定(gdng)軸線回轉(zhuǎn)。圖5-57回轉(zhuǎn)式鉆模1拔銷2等分定位套3圓支承板4開口(ki ku)墊圈5螺母6定位銷7鍵8鉆套9分度盤10套筒11鎖緊手柄12拔銷手柄13夾具體共一百五十二頁(3) 翻轉(zhuǎn)(fn zhun)式鉆模這類鉆模在加工中由手工操作連同工件一起翻轉(zhuǎn)。主要用于加工批量(p lin)不大的小型工件上幾個不同方向上的孔。共一百五十二頁(4) 蓋板式鉆模這類鉆模沒有夾具體，其定位、夾緊元件

34、和鉆套直接安裝(nzhung)在鉆模板上。圖5-58蓋板式(bnsh)鉆模1鉆模板2圓柱銷3菱形銷4支承釘5鉆套共一百五十二頁(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降(shngjing)鉆模板的通用可調(diào)夾具。圖5-59鉸鏈式鉆模板(mbn)1夾具體2銷軸3鉆套4鉆模板5螺母6螺桿7支柱共一百五十二頁(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降鉆模板(mbn)的通用可調(diào)夾具。圖5-60分離式鉆模板1鉆模板2螺母(lum)3壓板4鉆套共一百五十二頁(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降(shngjing)鉆模板的通用可調(diào)夾具。圖5-61鉆套的相關(xinggun)尺寸共一百五十二頁(二)銑床(xchung)夾具

35、圖5-62連桿銑槽夾具a) 連桿銑槽工序(gngx)圖b) 夾具1菱形銷2對刀塊3定位鍵4夾具體5圓柱銷6壓板7銑刀8止動銷共一百五十二頁(三)鏜床(tngchung)夾具(1) 單支承前導向即在刀具前面設置一個支承的導向型式，如圖5-63所示，主要用于鏜直徑60mm，l/1的通孔。(2) 單支承后導向即在刀具后面設置一個支承的導向形式，如圖5-64所示，主要用于鏜不通孔和直徑60mm的通孔。(3) 前后單支承雙面導向即在刀具前后各設置一個支承的導向型式，如圖5-65所示，主要用于鏜直徑較大、l/1.5的通孔，或箱體上的一組孔徑和位置精度要求(yoqi)很高的同軸孔。(4) 雙支承后導向即在刀

36、具后面設置二個支承的導向型式，如圖5-66所示，主要用于某些因條件限制而不能使用前后各設置一個支承的雙面導向的情況。共一百五十二頁(三)鏜床(tngchung)夾具圖5-63單支承(zh chn)前導向共一百五十二頁(1) 單支承(zh chn)前導向通孔即在刀具前面設置一個支承的導向型式，如圖5-63所示，主要用于鏜直徑60mm，l/1的通孔。這類導向型式在裝卸工件時刀具的引進(ynjn)和退出行程較長。共一百五十二頁(2) 單支承(zh chn)后導向圖5-64單支承(zh chn)后導向共一百五十二頁(3) 前后(qinhu)單支承雙面導向圖5-65前后(qinhu)單支承雙面導向共一百

37、五十二頁(3) 前后(qinhu)單支承雙面導向圖5-66雙支承(zh chn)后導向共一百五十二頁(4) 雙支承(zh chn)后導向表5-2常用導向(do xin)型式的鏜套高度H和排屑間隙h表5-3固定式鏜套的相關配合共一百五十二頁(4) 雙支承(zh chn)后導向圖5-67支架殼體加工(ji gng)工序圖共一百五十二頁(4) 雙支承(zh chn)后導向圖5-68支架殼體加工用鏜模1、10鏜套2手柄3鏜模底座4、8鏜套支架5支承(zh chn)板6壓板7擋銷9快換鉆套共一百五十二頁(四)車床(chchung)夾具車床夾具安裝在車床主軸端，帶動工件旋轉(zhuǎn)，主要用于加工工件的回轉(zhuǎn)面、端面

38、等。車床夾具有以工件外圓定位的如各類卡盤、夾頭，有以工件內(nèi)孔定位的如各類心軸，有以工件頂尖孔定位的如頂尖、撥盤，這三類車床夾具有些已經(jīng)(y jing)標準化、通用化。除此以外，還有一些車床夾具用于加工非回轉(zhuǎn)體工件，工件定位面較復雜或有其他特殊要求(例如為了獲得高的定位精度或大批量生產(chǎn)中要求有較高的生產(chǎn)率)，這一類車床夾具多為專用夾具。共一百五十二頁三、設計(shj)實例(一)設計要求(二)夾具(jij)結(jié)構(gòu)設計(三)夾具精度驗算共一百五十二頁(一)設計(shj)要求圖5-69工件(gngjin)簡圖共一百五十二頁(二)夾具(jij)結(jié)構(gòu)設計按照本工序的加工要求，工件定位時需限制(xinzh)五

39、個自由度。為此以70h6外圓在兩塊短V形塊上定位，端面加止推銷共一百五十二頁(三)夾具精度(jn d)驗算1. 驗算對稱度的加工(ji gng)精度2.驗算平行度的加工精度共一百五十二頁1. 驗算(yn sun)對稱度的加工精度(1) 定位(dngwi)誤差D。(2) 安裝誤差A。(3) 對刀誤差T。(4) 夾具誤差Z。(5) 加工方法誤差G。共一百五十二頁(1) 定位(dngwi)誤差D。由于(yuy)對稱度的工序基準和定位基準都是70h6軸線，即基準重合，故B0，由于V形塊定位的對中性，Y0，因此，D0。共一百五十二頁(2) 安裝(nzhung)誤差A。圖5-71銑槽夾具的安裝(nzhun

40、g)誤差1左定向鍵2工作臺T形槽邊3右定向鍵共一百五十二頁(3) 對刀誤差(wch)T。即對刀過程帶來的對稱度加工誤差。該夾具在水平方向?qū)Φ稌r由于塞尺厚度的誤差，會使銑刀(x do)的寬度方向上的對稱面水平偏離工件的垂直對稱面，從而造成槽的對稱度誤差。對稱度的對刀誤差等于塞尺厚度的公差，即T0.009mm。共一百五十二頁(4) 夾具(jij)誤差Z。即夾具本身零件(ln jin)的制造和安裝造成的誤差引起的對稱度加工誤差。該夾具中影響對稱度的此類因素有V形塊設計心軸軸線對定位鍵側(cè)面B 的平行度誤差和對刀塊水平位置尺寸(圖5-70中11mm0.015mm)誤差，前者將引起工件軸線相對于走刀方向的

41、位置偏斜，后者引起銑刀寬度方向上的對稱面水平偏離工件的垂直對稱面，從而造成槽的對稱度誤差。共一百五十二頁(5) 加工方法(fngf)誤差G。包括機床、刀具的精度及工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形等因素造成的對稱度加工(ji gng)誤差，一般可取為工件公差的1/3共一百五十二頁2.驗算平行(pngxng)度的加工精度(1) 定位誤差D。(2) 安裝(nzhung)誤差A。(3) 對刀誤差T。(4) 夾具誤差Z。(5) 加工方法誤差G。共一百五十二頁(1) 定位(dngwi)誤差D。由于兩V形塊一般在裝配后一起精加工V形面，它們的相互(xingh)位置誤差極小，可取D=0。共一百五十二頁(2) 安裝(n

42、zhung)誤差A。類似對稱(duchn)度的安裝誤差，平行度的安裝誤差為A=0.054400282mm=0.038mm共一百五十二頁(3) 對刀誤差(wch)T。由于平行度不受塞尺(sich)厚度的影響，故T0。共一百五十二頁(4) 夾具(jij)誤差Z。影響平行度的因素(yn s)是V形塊設計心軸軸線與定位鍵側(cè)面B的平行度誤差，故Z0.03mm。共一百五十二頁(5) 加工(ji gng)方法誤差G。取工件(gngjin)公差的1/3共一百五十二頁第六節(jié)現(xiàn)代機床(jchung)夾具的發(fā)展趨勢一、柔性化二、高效化、自動化三、精密化四、標準化一、基本信息二、您對本書的意見和建議(jiny)三、您

43、對我們的其他意見和建議共一百五十二頁一、柔性化(一)可調(diào)夾具(jij)(二)組合夾具共一百五十二頁(一)可調(diào)夾具(jij)圖5-72成組車床夾具(jij)1心軸體2螺母3鍵4定位套5滑柱6壓圈7開口墊圈共一百五十二頁(二)組合(zh)夾具1)基礎件。2)支承件。3)定位件。4)夾緊(ji jn)件。5)導向件。6)緊固件。7)輔助件。8)組合件。共一百五十二頁(二)組合(zh)夾具圖5-73轉(zhuǎn)向臂鉆孔組合夾具1長方形基礎板2方形支承座3菱形銷4長方形墊板5長方形支承座6圓形定位盤7圓形定位銷8鉆模板(mbn)9快換鉆套10開口墊圈共一百五十二頁二、高效化、自動化(一)磁性夾具(二)數(shù)控夾具(三)自動(zdng)夾具(四)夾具設計的自動化共一百五十二頁(一)磁性(cxng)夾具與傳統(tǒng)的機械夾持方法相比，磁性夾具在