《機(jī)械制造技術(shù)》教學(xué)課件-第7章

項(xiàng)目七機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識(shí)

項(xiàng)目七機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識(shí)1項(xiàng)目學(xué)習(xí)要點(diǎn)夾具的功用、組成和分類工件在夾具中的定位工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的加工誤差及加工誤差估算綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目小結(jié)項(xiàng)目學(xué)習(xí)要點(diǎn)夾具的功用、組成和分類2機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。機(jī)械加工中，在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具正確加工位置的過(guò)程稱為定位；為防止在加工時(shí)工件因受外力作用（如切削力、慣性力、離心力和重力等）而破壞定位，在已定好的位置上，將工件可靠夾住的過(guò)程稱為夾緊。定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程合稱為裝夾，實(shí)現(xiàn)工件裝夾的工藝設(shè)備稱為機(jī)床夾具，如車床上的三爪自定心卡盤和銑床上的臺(tái)虎鉗等。機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。機(jī)械3任務(wù)一夾具的功用、組成和分類一、夾具的功用工件的裝夾方法有兩種：①直接裝夾在機(jī)床上；②用夾具裝夾在機(jī)床上。工件直接裝夾在機(jī)床上時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后夾緊。這種方法生產(chǎn)率低，且對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高，一般用于單件和小批生產(chǎn)。成批及大量生產(chǎn)時(shí)一般采用夾具裝夾工件。任務(wù)一夾具的功用、組成和分類一、夾具的功用4夾具的功用主要體現(xiàn)在：1．保證加工精度采用夾具裝夾時(shí)，工件相對(duì)于機(jī)床和刀具的位置由夾具來(lái)保證，能保證工件的加工精度。2．提高生產(chǎn)率采用夾具裝夾時(shí)，工件不需劃線找正，定位和夾緊方便、迅速，顯著減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。3．?dāng)U大機(jī)床的工藝范圍使用專用夾具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。4．減輕勞動(dòng)強(qiáng)度使用專用夾具，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，保證安全。夾具的功用主要體現(xiàn)在：1．保證加工精度5二、夾具的組成機(jī)床夾具的種類雖然繁多，但它們都是由定位元件、夾緊裝置、夾具體和其他裝置及元件組成的。例如，鉆削左圖所示后蓋零件上φ10mm孔時(shí)，應(yīng)選用的后蓋鉆夾具如右圖所示。二、夾具的組成機(jī)床夾具的種類雖然繁多，但它們都是61．定位元件定位元件用來(lái)確定工件在夾具中的正確位置。例如，后蓋鉆夾具上的圓柱銷、菱形銷和支承板都是定位元件，通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2．夾緊裝置夾緊裝置用來(lái)固定工件定位后的位置，保證在加工過(guò)程中，工件不會(huì)因外力作用而離開正確位置。例如，后蓋鉆夾具上的螺桿（與圓柱銷合成一個(gè)零件）、螺母和開口墊圈組成了夾緊裝置。1．定位元件定位元件用來(lái)確定工件在夾具中73．夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和連接夾具的各種元件和裝置，使之成為一個(gè)整體，如后蓋鉆夾具上的夾具體。夾具體主要有鑄造夾具體、型材夾具體、焊接夾具體和鍛造夾具體四種，其中，生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是鑄造夾具體和型材夾具體。4．其他裝置或元件

除上述基本組成部分外，有些夾具根據(jù)需要還設(shè)置了一些其他裝置或元件，如分度裝置、對(duì)刀或引導(dǎo)裝置和安全保護(hù)裝置等。例如，后蓋鉆夾具上的鉆套和鉆模板就是為了引導(dǎo)鉆頭而設(shè)置的引導(dǎo)裝置。3．夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和連8三、夾具的分類1．按使用特點(diǎn)分按使用特點(diǎn)，夾具可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具和拼裝夾具等。

通用夾具：是指已標(biāo)準(zhǔn)化、可用于加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，如三爪自定心卡盤、分度頭和平口鉗等。這類夾具通常作為機(jī)床附件由專門工廠生產(chǎn)，其特點(diǎn)是使用范圍廣，但操作費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率低，因此適用于單件、小批量生產(chǎn)。

專用夾具：是指為某一工件的某一工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具。這類夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)率高，但設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，且產(chǎn)品更換后就無(wú)法再次使用，因此適用于大批量生產(chǎn)。三、夾具的分類1．按使用特點(diǎn)分按使用特點(diǎn)，夾具9

成組夾具：是指根據(jù)成組工藝的要求，針對(duì)一組形狀、尺寸及工藝相似的工件所設(shè)計(jì)的夾具。這類夾具主要用于多品種、成批生產(chǎn)中，尤其適用于成組生產(chǎn)。

組合夾具：是指由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)部件經(jīng)組裝而成的夾具。夾具用完即可拆卸，留待組裝新的夾具，因此適用于新產(chǎn)品試制、單件、小批量或大批量生產(chǎn)。

拼裝夾具：是指在成組工藝基礎(chǔ)上，用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具零部件拼裝而成的夾具。它有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，比組合夾具有更好的精度和剛性、更小的體積和更高的效率，主要用作數(shù)控機(jī)床夾具。成組夾具：是指根據(jù)成組工藝的要求，針對(duì)一組形狀、尺102．按適用的機(jī)床分按適用的機(jī)床，夾具可分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具和齒輪加工機(jī)床夾具等。3．按夾緊動(dòng)力源分按夾緊動(dòng)力源，夾具可分為手動(dòng)夾具、液壓夾具、氣動(dòng)夾具、電動(dòng)夾具和磁力夾具等。2．按適用的機(jī)床分按適用的機(jī)床，夾具可分為車床夾11任務(wù)二工件在夾具中的定位一、定位原理1．六點(diǎn)定位原理一個(gè)自由的物體對(duì)三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)有六種活動(dòng)的可能性，它可朝三個(gè)方向移動(dòng)，也可繞三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。習(xí)慣上把這六種活動(dòng)的可能性稱為自由度。如右圖所示，一個(gè)在空間處于自由狀態(tài)的物體共有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)的自由度、、，以及繞X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度、、。任務(wù)二工件在夾具中的定位一、定位原理1．六點(diǎn)定位原理12要確定工件在夾具中的位置，就必須限制其六個(gè)自由度。通常，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，因此，如果用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，則工件在夾具中的位置將會(huì)完全確定，這一原理稱為六點(diǎn)定位原理。如右圖所示，在底面XOY內(nèi)的三個(gè)支承點(diǎn)限制了、和三個(gè)自由度；在側(cè)面YOZ內(nèi)的兩個(gè)支承點(diǎn)限制了和兩個(gè)自由度；在端面XOZ內(nèi)的一個(gè)支承點(diǎn)限制了一個(gè)自由度。要確定工件在夾具中的位置，就必須限制其六個(gè)自13（1）定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的。在夾具中，定位支承點(diǎn)是通過(guò)定位元件來(lái)體現(xiàn)的。（2）定位支承點(diǎn)與工件定位基面必須始終保持緊密貼合，不得脫離。（3）定位和夾緊是兩個(gè)不同的概念。分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，除了工件自身的重力外，不考慮其他外力作用；而夾緊則是指使工件在外力作用下仍能保持正確位置。（4）支承點(diǎn)的位置必須合理分布，否則不能有效地限制六個(gè)自由度。在應(yīng)用六點(diǎn)定位原理對(duì)工件進(jìn)行定位時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的。在夾具中，定142．工件定位情況分析根據(jù)工件的加工要求，工件在夾具中的定位情況主要有完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位四種。（1）完全定位完全定位是指工件的六個(gè)自由度都被限制的定位。如右圖所示，在工件上銑削鍵槽時(shí)，其三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上均有尺寸及相互位置的要求，因此，必須采用完全定位，限制其全部的六個(gè)自由度。2．工件定位情況分析根據(jù)工件的加工要求，工件在夾15（2）不完全定位

不完全定位是指工件被限制的自由度數(shù)少于六個(gè)，但仍能保證加工要求的定位。如左圖所示，在工件上銑臺(tái)階面時(shí)，工件沿Y軸的移動(dòng)自由度對(duì)工件的加工要求無(wú)影響，可以不限制，所以，此處可以采用不完全定位，只限制五個(gè)自由度。如右圖所示，加工上表面時(shí)，工件只有厚度和平行度的要求，所以，只需限制、和三個(gè)自由度即可。（2）不完全定位不完全定位是指工16（3）欠定位欠定位是指根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被完全限制的定位。欠定位不能保證加工要求，因而是不允許的。（4）過(guò)定位

過(guò)定位又稱為重復(fù)定位，是指工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被定位元件重復(fù)限制的定位。過(guò)定位是否允許，視情況而定。如果工件定位面的形狀、尺寸和位置精度均較高，過(guò)定位是允許的，此時(shí)，過(guò)定位還可以提高工件裝夾的剛度和穩(wěn)定性；反之，如果工件的定位面是毛坯面或加工精度不高，過(guò)定位是不允許的，因?yàn)樗赡軙?huì)造成定位不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定或發(fā)生定位干涉等情況。（3）欠定位欠定位是指根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限17如下圖所示，加工連桿大孔的定位方案中，長(zhǎng)圓柱銷限制了、、和四個(gè)自由度，支承板限制了、和三個(gè)自由度。顯然，和被兩個(gè)定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)了過(guò)定位。如下圖所示，加工連桿大孔的定位方案中，長(zhǎng)圓柱銷限制18①如果長(zhǎng)圓柱銷剛度好，定位后工件歪斜，端面只有一點(diǎn)接觸，如上頁(yè)圖（b）所示。②如果長(zhǎng)圓柱銷剛度不足，夾緊后長(zhǎng)圓柱銷將歪斜，工件也可能變形，如上頁(yè)圖（c）所示。這兩種情況都會(huì)引起加工大孔的位置誤差，使連桿兩孔的軸線不平行。最簡(jiǎn)單的解決辦法是將長(zhǎng)圓柱銷改成短圓柱銷。由于短圓柱銷僅限制和兩個(gè)自由度，和的重復(fù)定位就被避免了。如果工件孔與端面垂直度很好，此過(guò)定位是允許的。但如果工件孔與端面垂直度誤差較大，且孔與銷間隙又很小，則會(huì)出現(xiàn)兩種情況：①如果長(zhǎng)圓柱銷剛度好，定位后工件歪斜，端面只有一19二、基準(zhǔn)和定位副1．基準(zhǔn)基準(zhǔn)是指用來(lái)確定工件或零件上某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。按其功用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指在零件圖上所采用的基準(zhǔn)。例如，在右圖所示工件上銑缺口，加工尺寸為A和B。其中，尺寸A的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為F面，尺寸B的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為C面。二、基準(zhǔn)和定位副1．基準(zhǔn)基準(zhǔn)是指用來(lái)確定工件或20（2）工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。①定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是指在加工中用作定位的基準(zhǔn)，它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)、線、面。定位基準(zhǔn)又可分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)等。

粗基準(zhǔn)：是指使用未經(jīng)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。在機(jī)械加工的第一道工序中，使用工件毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，由于毛坯表面未經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，故此時(shí)的定位基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)。（2）工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在工藝過(guò)程中所采用的基21

精基準(zhǔn)：是指使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。在機(jī)械加工中，除了第一道工序外，其余各工序都以經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這些定位基準(zhǔn)均為精基準(zhǔn)。附加基準(zhǔn)：是指零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。例如，右圖所示中，為保證工件加工面的裝夾穩(wěn)定而專門設(shè)置的工藝凸臺(tái)即為附加基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)：是指使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。在22②工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是指在工序圖上用來(lái)確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)。例如，在下圖所示工件的加工中，若以C面和E面為定位基準(zhǔn)，尺寸A的工序基準(zhǔn)為F面，尺寸B的工序基準(zhǔn)為D面。③測(cè)量基準(zhǔn)

測(cè)量基準(zhǔn)是指在加工中或加工后進(jìn)行測(cè)量時(shí)所使用的基準(zhǔn)。例如，右圖7-7所示工件，若以C面和E面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工時(shí)，尺寸A的測(cè)量基準(zhǔn)為F面，尺寸B的測(cè)量基準(zhǔn)為D面；而加工后，尺寸A的測(cè)量基準(zhǔn)為F面，尺寸B的測(cè)量基準(zhǔn)為C面。②工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是指在工序圖上用來(lái)確定23④裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是指在裝配時(shí)用來(lái)確定零件在產(chǎn)品中相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)通常與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是一致的。2．定位基準(zhǔn)和定位副當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)面定位時(shí)，工件上的回轉(zhuǎn)面稱為定位基面，其軸線稱為定位基準(zhǔn)，如左圖所示。當(dāng)工件以平面定位時(shí)，工件的實(shí)際表面為定位基面，其理想狀態(tài)為定位基準(zhǔn)，如右圖所示。④裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是指在裝配時(shí)用來(lái)確定零件在產(chǎn)品中24工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元件的限位基面合稱為定位副。如上頁(yè)左圖所示，工件的內(nèi)孔表面與定位元件芯軸的圓柱表面就可合稱為一對(duì)定位副。（2）限位基準(zhǔn)和限位基面當(dāng)定位元件以回轉(zhuǎn)面限位時(shí)，定位元件上與定位基面相接觸的工作表面稱為限位基面，其軸線稱為限位基準(zhǔn)。如上頁(yè)左圖所示，定位元件為圓柱芯軸，芯軸的軸線為限位基準(zhǔn)，芯軸的圓柱面為限位基面。當(dāng)定位元件以平面限位時(shí)，定位元件的這個(gè)平面為限位基面，其理想狀態(tài)為限位基準(zhǔn)。限位基準(zhǔn)是指定位元件上與工件定位基準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線、面。（3）定位副工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元件的25三、常見定位方式常見定位方式有以平面定位、以圓孔定位和以外圓柱面定位三種，其所能限制工件自由度的情況如書中表7-1所示。四、常見的定位元件1．對(duì)定位元件的基本要求（1）足夠的精度（2）較好的耐磨性（3）足夠的強(qiáng)度和剛度（4）良好的工藝性三、常見定位方式常見定位方式有以平面定位、以圓孔262．常見定位元件按工件定位基面形狀的不同，常見定位元件可分為以下幾種：

用于平面定位的定位元件：包括主要支承和輔助支承。

用于孔定位的定位元件：包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷）、芯軸（圓柱芯軸和小錐度芯軸）等。

用于外圓柱面定位的定位元件：包括V形塊、定位套和半圓定位座等。2．常見定位元件按工件定位基面形狀的不同，常見定27（1）用于平面定位的定位元件1）主要支承主要支承是用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用的。常用的主要支承有固定支承、自位支承和可調(diào)支承三種。①固定支承固定支承有支承釘和支承板兩種形式，其結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化。在使用過(guò)程中，它們都是固定不動(dòng)的。（1）用于平面定位的定位元件1）主要支承主要支28

支承釘：有平頭、球頭和齒紋頭三種。其中，平頭支承釘適用于面積較小且已經(jīng)過(guò)加工的平面定位，如下圖（a）所示；球頭支承釘適用于粗糙不平的毛坯面定位，如下圖（b）所示；齒紋頭支承釘適用于工件的側(cè)面定位，如下圖（c）所示。支承釘：有平頭、球頭和齒紋頭三種。其中，平29

支承板：用于面積較大、平面度較高的精基準(zhǔn)面定位，有不帶斜槽和帶斜槽兩種。其中，不帶斜槽的支承板適用于側(cè)面定位，如下圖（a）所示；帶斜槽的支承板便于清除切屑，適用于底面定位，如下圖（b）所示。支承板：用于面積較大、平面度較高的精基準(zhǔn)面30②自位支承自位支承又稱為浮動(dòng)支承，在定位過(guò)程中能自動(dòng)調(diào)整位置，適用于工件以毛坯定位或工件剛性較差的場(chǎng)合。如下圖所示，自位支承有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，但由于其自位和浮動(dòng)作用，只限制了工件一個(gè)方向的自由度，起一個(gè)支承點(diǎn)的作用。②自位支承自位支承又稱為浮動(dòng)支承，在定位過(guò)程中31③可調(diào)支承可調(diào)支承用于在工件定位過(guò)程中支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整的場(chǎng)合。如下圖所示，可根據(jù)需要調(diào)整支承釘，調(diào)整后用螺母鎖緊。③可調(diào)支承可調(diào)支承用于在工件定位過(guò)程中支承釘?shù)?22）輔助支承工件定位后，往往會(huì)由于剛性差，在其自身重力、切削力或夾緊力等作用下發(fā)生變形，從而影響加工質(zhì)量，此時(shí)就需要增設(shè)起輔助定位作用的輔助支承。輔助支承不起限制工件自由度的作用，在工件定位夾緊后才參與工作，故每次加工均需調(diào)整支承點(diǎn)高度。常見的輔助支承有螺旋式輔助支承、推引式輔助支承和自動(dòng)調(diào)節(jié)支承等。2）輔助支承工件定位后，往往會(huì)由于剛性差，在其自33下圖（a）所示為螺旋式輔助支承，它不起定位作用，且不用螺母鎖緊。下圖（b）所示為推引式輔助支承，工件定位后推動(dòng)手輪，使滑柱與工件接觸，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使斜楔開槽部分漲開而鎖緊。下圖（c）所示為自動(dòng)調(diào)節(jié)支承，彈簧推動(dòng)滑柱與工件接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)滑塊鎖緊滑柱。下圖（a）所示為螺旋式輔助支承，它不起定位34（2）工件以內(nèi)孔定位的定位元件1）定位銷定位銷有圓柱定位銷和圓錐定位銷兩種。①圓柱定位銷圓柱定位銷（圓柱銷）的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的圓柱銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用，但是為了便于裝入工件，所有圓柱銷的頭部均有15°倒角。（2）工件以內(nèi)孔定位的定位元件1）定位銷定位銷有圓柱定位35圓柱銷可分為固定式和可換式兩種，其中，固定式圓柱銷可通過(guò)過(guò)盈配合直接裝在夾具體上，如下圖（a）至（c）所示；可換式圓柱銷用可更換的支承墊圈代替銷子的凸肩，用于凸肩端面容易磨損的場(chǎng)合，如下圖（d）所示。圓柱銷可分為固定式和可換式兩種，其中，固定36在實(shí)際應(yīng)用中，還會(huì)用到菱形銷。菱形銷又稱為削邊銷，是由圓柱銷削邊所得到的，如上圖所示。需要一面兩孔定位時(shí)，為了避免兩孔都用圓柱銷產(chǎn)生的過(guò)定位現(xiàn)象，常將其中一個(gè)圓柱銷改為菱形銷。因此，生產(chǎn)中，一面兩孔的定位元件一般為一平面、一短圓柱銷及一短菱形銷，如下圖所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，還會(huì)用到菱形銷。菱形銷又稱為37②圓錐定位銷在加工套筒、空心軸等工件時(shí)，經(jīng)常用到圓錐定位銷（圓錐銷），如右圖所示。其中，圖（a）所示形式的圓錐銷主要用于粗基準(zhǔn)；圖（b）所示形式的圓錐銷主要用于精基準(zhǔn)。工件在單個(gè)圓錐銷上定位時(shí)容易傾倒，因此圓錐銷一般與其他元件組合定位。

②圓錐定位銷在加工套筒、空心軸等工件時(shí)382）芯軸芯軸主要用于套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中。為了便于夾緊和減小因配合間隙造成的工件傾斜，常以孔和端面聯(lián)合定位，因此，工件的定位內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面應(yīng)有較高的垂直度。常見的芯軸有圓柱芯軸、小錐度芯軸和花鍵芯軸等。

圓柱芯軸：常采用孔和端面聯(lián)合定位，要求定位內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面的垂直度較高，其裝卸方便，但定位精度不高，如下圖所示。2）芯軸芯軸主要用于套類、盤類零件的車削、磨削和39小錐度芯軸：采用過(guò)盈配合，制造簡(jiǎn)單，定位精度高，不用另設(shè)夾緊裝置，但裝卸不便，適用于工件定位精度不低于IT7的精車和磨削加工，不能用于端面加工，如上圖所示?；ㄦI芯軸：適用于以花鍵孔定位的工件，如下圖所示。小錐度芯軸：采用過(guò)盈配合，制造簡(jiǎn)單，定位精40（3）工件以外圓柱面定位的定位元件①V形塊V形塊是由兩個(gè)斜面組成的槽形定位元件，具有良好的對(duì)中性，能使工件的定位基準(zhǔn)（軸線）處在V形塊的對(duì)稱平面上。V形塊兩斜面間的夾角常取60°、90°和120°三種，其中，90°V形塊應(yīng)用最多。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。（3）工件以外圓柱面定位的定位元件①V形塊41V形塊的結(jié)構(gòu)有多種形式，下圖（a）所示V形塊適用于較長(zhǎng)的、經(jīng)過(guò)加工的圓柱面定位；下圖（b）所示V形塊適用于較長(zhǎng)的、未經(jīng)加工的圓柱面定位；下圖（c）所示V形塊適用于尺寸較大的重型工件的圓柱面定位，其底座采用鑄件，V形面支承面板采用淬火鋼件，以減少磨損。V形塊的結(jié)構(gòu)有多種形式，下圖（a）所示V形42②定位套和半圓定位座當(dāng)工件定位圓柱面精度較高（一般不低于IT8）時(shí)常選用定位套或半圓定位座定位，如下圖所示。其中，定位套常與端面聯(lián)合定位，以限制工件的軸向移動(dòng)自由度；半圓形定位座主要適用于大型軸類和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件。②定位套和半圓定位座當(dāng)工件定位圓柱面精43任務(wù)三工件在夾具中的夾緊

一、夾緊裝置的組成和基本要求1．夾緊裝置的組成夾緊裝置主要由夾緊元件、力源裝置和中間傳力機(jī)構(gòu)組成。如下圖所示為一典型夾緊裝置。任務(wù)三工件在夾具中的夾緊一、夾緊裝置的組成和基本要求44

力源裝置：是指提供原始夾緊力的裝置。常用的力源裝置有液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。如上頁(yè)圖所示的活塞桿、液壓缸和活塞組成了液壓力源裝置。

中間傳力機(jī)構(gòu)：是指將力源裝置產(chǎn)生的力傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。中間傳力機(jī)構(gòu)在傳遞力的過(guò)程中起著自鎖和改變力的大小、方向、作用點(diǎn)的作用。如上頁(yè)圖所示的鉸鏈臂就是中間傳力機(jī)構(gòu)。

夾緊元件：是指夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，它直接與工件接觸，把工件夾緊。如上頁(yè)圖所示的壓板就是夾緊元件。力源裝置：是指提供原始夾緊力的裝置。常用的力源裝置452．對(duì)夾緊裝置的基本要求（1）夾緊過(guò)程中不應(yīng)改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。（2）夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證在加工過(guò)程中工件的位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又不能使工件產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。（3）結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，制造和維修簡(jiǎn)便。（4）操作應(yīng)方便、安全、省力。2．對(duì)夾緊裝置的基本要求（1）夾緊過(guò)程中不應(yīng)改變工46二、夾緊力三要素的確定1．夾緊力的方向（1）夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面如左圖所示，在直角支座上鏜孔，要求孔與A面垂直，所以應(yīng)以A面為主要定位基面，夾緊力方向與之垂直，以保證孔與A面的垂直度。如果夾緊力朝向B面，如右圖所示，當(dāng)A、B兩面有垂直度誤差時(shí)，就會(huì)影響孔與A面的垂直度，不能保證加工要求。二、夾緊力三要素的確定1．夾緊力的方向（1）夾緊力應(yīng)垂直47（2）夾緊力應(yīng)盡可能與切削力和工件自身重力同向夾緊力與切削力和工件自身重力同向，既可減小夾緊力，又可縮小夾緊裝置的結(jié)構(gòu)。如左圖所示，夾緊力F1和F2、鉆削軸向切削力Fx和工件重力G都垂直于定位基面，三者方向相同。鉆削時(shí)的扭矩由這些力作用在限位基面上所產(chǎn)生的摩擦力矩平衡，此時(shí)所需的夾緊力最小。（2）夾緊力應(yīng)盡可能與切削力和工件自身重力同向48（3）夾緊力的方向應(yīng)朝向工件剛性較好的方向

由于工件在不同方向上的剛性是不等的，不同的受力表面也因其所受壓強(qiáng)不同而會(huì)產(chǎn)生不同的變形，因此，夾緊力的方向應(yīng)指向工件剛性較好的方向，尤其是夾壓薄壁零件時(shí)，更要注意。如左圖所示薄壁套筒，徑向夾緊時(shí)，易引起工件變形；若改為沿軸向夾緊，如右圖所示，因其軸向剛度比徑向好，則工件不易變形。（3）夾緊力的方向應(yīng)朝向工件剛性較好的方向492．夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件接觸的位置。夾緊力作用點(diǎn)的選擇，應(yīng)包括正確確定作用點(diǎn)的數(shù)目和位置。選擇夾緊力作用點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題。（1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承區(qū)域內(nèi)

如下圖所示，夾緊力的作用點(diǎn)落在了定位元件的支承范圍之外，夾緊時(shí)將會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，破壞工件的定位，因而是錯(cuò)誤的。2．夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件50（2）盡量避免或減小工件的夾緊變形

夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較大處，而且作用點(diǎn)應(yīng)有足夠的數(shù)目，以減小工件的變形，尤其是薄壁零件。如下圖所示薄壁箱體，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，而應(yīng)作用在剛性較好地凸緣上。當(dāng)箱體沒(méi)有凸緣時(shí)，可在頂部采用多點(diǎn)夾緊，以分散夾緊力，減小夾緊變形。（2）盡量避免或減小工件的夾緊變形51（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面夾緊力的作用點(diǎn)靠近加工表面可以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)由于工件結(jié)構(gòu)形狀使加工面與夾緊力作用點(diǎn)相距較遠(yuǎn)時(shí)，可以增加輔助支承并附加夾緊力，以增加夾緊剛度，如下圖所示。（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面夾緊力的作523．夾緊力的大小夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)，過(guò)大會(huì)引起工件變形，過(guò)小則會(huì)難以?shī)A緊工件，兩種情況都會(huì)影響加工精度。進(jìn)行夾緊力計(jì)算時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看作一剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件在切削力和夾緊力（重型工件還要考慮重力，高速運(yùn)動(dòng)時(shí)還要考慮慣性力等）作用下處于平衡的力學(xué)條件，計(jì)算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)K，作為所需的實(shí)際夾緊力。其中，粗加工時(shí)K取～3，精加工時(shí)K取～2。實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作中，常根據(jù)同類夾具用類比法估計(jì)夾緊力的大小。對(duì)于一些關(guān)鍵性的重要夾具，還可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定所需要的夾緊力。3．夾緊力的大小夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)，過(guò)大會(huì)引起工53三、定位和夾緊符號(hào)常用的定位、夾緊符號(hào)如下表所示。三、定位和夾緊符號(hào)常用的定位、夾緊符號(hào)如下表所示。54標(biāo)注定位和夾緊符號(hào)時(shí)，應(yīng)注意：當(dāng)在工件的一個(gè)定位面上布置一個(gè)定位點(diǎn)時(shí)，可直接用定位和夾緊符號(hào)表示；當(dāng)在工件的一個(gè)定位面上布置兩個(gè)以上的定位點(diǎn)，且對(duì)每個(gè)點(diǎn)的位置無(wú)特殊要求時(shí)，允許用定位符號(hào)右邊加數(shù)字的方法進(jìn)行表示，不必將每個(gè)定位點(diǎn)的符號(hào)都畫出。標(biāo)注定位和夾緊符號(hào)時(shí)，應(yīng)注意：55幾種工件的定位、夾緊符號(hào)標(biāo)注示例如下圖所示。

（a）長(zhǎng)方體上銑不通槽（b）盤類零件上加工兩個(gè)直徑為d的孔（c）軸類零件上銑小端鍵槽幾種工件的定位、夾緊符號(hào)標(biāo)注示例如下圖所示。56四、常用夾緊裝置夾緊裝置的種類很多，常用的有斜楔夾緊裝置、螺旋夾緊裝置、偏心夾緊裝置和定心夾緊裝置。1．斜楔夾緊裝置斜楔夾緊裝置是指利用楔塊上的斜面直接或間接將工件夾緊的裝置。如右圖所示為幾種斜楔夾緊裝置。四、常用夾緊裝置夾緊裝置的種類很多，常用的有斜楔夾57設(shè)計(jì)斜楔夾緊裝置時(shí)，主要是考慮夾緊力的大小、自鎖條件、增力比和行程比等問(wèn)題。（1）夾緊力的計(jì)算上頁(yè)圖（a）所示斜楔夾緊裝置夾緊時(shí)的受力分析如右圖所示。由受力平衡條件可知，斜楔上表面摩擦力F1和下表面摩擦力FRX之和等于原始作用力FQ，即設(shè)計(jì)斜楔夾緊裝置時(shí)，主要是考慮夾緊力的大小、自鎖條58

由于故當(dāng)α、φ1和φ2均很小，且φ1＝φ2時(shí)，上式可近似為：

由于故當(dāng)α、φ1和φ2均很小，且φ1＝φ59（2）自鎖條件如右圖所示受力分析為當(dāng)原始作用力去掉后斜楔的受力情況，此時(shí)夾緊裝置仍能保持夾緊以達(dá)到自鎖的目的。由圖中可以看出，自鎖條件為：F1＞FRX

即＞＞當(dāng)角度較小時(shí)，有φ1＞α－φ2即α＜φ1＋φ2

（2）自鎖條件如右圖所示受力分析為當(dāng)原始60因此，斜楔的自鎖條件是斜楔升角小于斜楔與工件、斜楔與夾具體之間的摩擦角之和。一般手動(dòng)夾緊裝置取α＝6°～8°，需要自鎖的機(jī)動(dòng)夾緊裝置取α≤12°，不需要自鎖的機(jī)動(dòng)夾緊裝置取α＝15°～30°。（3）增力比增力比i是指夾緊力FW與原始作用力FQ之比，其計(jì)算公式為：

斜楔的增力比i一般為2～5。因此，斜楔的自鎖條件是斜楔升角小于斜楔與工61（4）行程比行程比is是指工件所要求的夾緊行程h與斜楔相應(yīng)移動(dòng)的距離S之比，如下圖所示。行程比is的計(jì)算公式為：當(dāng)α＝6°時(shí)，is＝tan6°。由此可見，手動(dòng)斜楔夾緊的夾緊行程較小，因此對(duì)工件的夾緊尺寸要求較嚴(yán)，否則可能會(huì)發(fā)生夾不緊或無(wú)法夾緊的情況。（4）行程比行程比is是指工件所要求的夾緊行62（5）適用范圍手動(dòng)斜楔夾緊裝置在夾緊工件時(shí)，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，效率較低，且行程較小，因此實(shí)際生產(chǎn)中已很少采用。目前，大多采用斜楔與其他元件或裝置組合使用。2．螺旋夾緊裝置螺旋夾緊裝置是指采用螺旋直接夾緊或采用螺旋與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊的裝置。螺旋相當(dāng)于把平面斜楔繞在圓柱體表面，故其作用原理與斜楔一樣。（5）適用范圍手動(dòng)斜楔夾緊裝置在夾緊工件時(shí)，費(fèi)時(shí)、63螺旋夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，且螺旋線長(zhǎng)、升角小，所以，螺旋夾緊裝置的自鎖性好，增力比大（可達(dá)65～140），夾緊力和夾緊行程大，是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊裝置。但其操作費(fèi)時(shí)，夾緊動(dòng)作慢，生產(chǎn)率低，所以螺旋夾緊裝置主要用于手動(dòng)夾緊，機(jī)動(dòng)夾緊裝置中應(yīng)用較少。螺旋夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，且螺旋線長(zhǎng)、64（1）簡(jiǎn)單螺旋夾緊裝置如下圖所示為最簡(jiǎn)單的螺旋夾緊裝置。如圖（a）所示，螺釘頭部直接與工件表面接觸，螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)損傷工件表面或帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)?？朔@一缺點(diǎn)的方法是在螺釘上裝圖（b）所示擺動(dòng)壓塊。擺動(dòng)壓塊的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)夾緊表面進(jìn)行選擇。（1）簡(jiǎn)單螺旋夾緊裝置如下圖所示為最簡(jiǎn)單的65為了克服簡(jiǎn)單螺旋夾緊裝置夾緊動(dòng)作慢，操作費(fèi)時(shí)的缺點(diǎn)，可以使用快速螺旋夾緊裝置，如下圖所示。如圖（a）所示的夾緊裝置使用了開口墊圈，且所用螺母的外徑小于工件的內(nèi)徑，當(dāng)松夾時(shí)，螺母擰松幾扣，抽出開口墊圈，工件即可卸掉；如圖（b）所示的夾緊裝置采用了快卸螺母，拆卸工件時(shí)，將螺母旋松并向右擺動(dòng)即可卸掉螺母，實(shí)現(xiàn)快速拆卸。為了克服簡(jiǎn)單螺旋夾緊裝置夾緊動(dòng)作慢，操作費(fèi)時(shí)的缺點(diǎn)66（2）螺旋與壓板組合的夾緊裝置夾緊裝置中，螺旋與壓板組合的夾緊裝置結(jié)構(gòu)形式變化最多，應(yīng)用最廣泛，如左圖所示的螺旋壓板夾緊裝置和右圖所示的螺旋鉤形壓板夾緊裝置。螺旋壓板夾緊裝置螺旋鉤形壓板夾緊裝置（2）螺旋與壓板組合的夾緊裝置夾緊裝置中，螺67偏心夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、夾緊迅速；但夾緊力和夾緊行程小。因此，一般用于切削力不大、振動(dòng)小、沒(méi)有離心力影響的加工場(chǎng)合中。3．偏心夾緊裝置偏心夾緊裝置是指用偏心件直接或與其他元件組合間接夾緊工件的裝置。常用的偏心件是偏心輪和偏心軸，如下圖所示為偏心夾緊裝置的應(yīng)用實(shí)例。偏心夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、夾緊迅速；但夾緊力684．定心夾緊裝置定心夾緊裝置能夠在實(shí)現(xiàn)定心作用的同時(shí)將工件夾緊，從而保證工件的準(zhǔn)確定心或?qū)χ?。定心夾緊裝置中定位元件與夾緊元件合二為一。定心夾緊機(jī)構(gòu)按其工作原理分為兩類，一是按定位－夾緊元件等速移動(dòng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊的，如下圖（a）所示；二是按定位－夾緊元件均勻彈性變形原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊的，如下圖（b）所示。4．定心夾緊裝置定心夾緊裝置能夠在實(shí)現(xiàn)定心作用的同69任務(wù)四工件在夾具中的加工誤差及夾具誤差估算一、工件在夾具中的加工誤差工件在夾具中的加工誤差一般由定位誤差ΔD、夾緊誤差ΔJ和夾具裝配與安裝誤差ΔP組成。1．定位誤差ΔD定位誤差ΔD是指由于工件在夾具上的定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過(guò)工件加工誤差的1/3。任務(wù)四工件在夾具中的加工誤差及夾具誤差估算一、工件在夾具70（1）定位誤差的產(chǎn)生原因工件在夾具中定位時(shí)，造成定位誤差的原因有兩個(gè)：基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。①基準(zhǔn)不重合誤差

基準(zhǔn)不重合誤差是指由于工件的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差，用ΔB表示。一般來(lái)說(shuō)，用試切法加工工件時(shí)，不會(huì)引起定位誤差，但是用調(diào)整法加工工件時(shí)，則會(huì)引起定位誤差。（1）定位誤差的產(chǎn)生原因工件在夾具中定位時(shí)，造成71在下圖（a）所示工件上銑缺口，加工尺寸為A和B。下圖（b）所示為加工示意圖，加工尺寸A的工序基準(zhǔn)是F面，定位基準(zhǔn)是E面，兩者不重合。刀具相對(duì)于夾具的對(duì)刀尺寸C，在加工過(guò)程中是不變的。由于一批工件中尺寸S的公差δS使F面（工序基準(zhǔn)）的位置在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，從而使加工尺寸A產(chǎn)生誤差，這個(gè)誤差就是基準(zhǔn)不重合誤差。在下圖（a）所示工件上銑缺口，加工尺寸為A和72基準(zhǔn)不重合誤差為：S是定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)間的距離尺寸，稱為定位尺寸。當(dāng)工序基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸的方向相同時(shí)，基準(zhǔn)不重合誤差等于定位尺寸的公差，即當(dāng)工序基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸方向不同，其夾角為α?xí)r，基準(zhǔn)不重合誤差為：基準(zhǔn)不重合誤差為：S是定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)73②基準(zhǔn)位移誤差當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)相同時(shí)，由于定位副的制造誤差和最小間隙配合引起定位基準(zhǔn)位置變動(dòng)，從而造成的加工誤差，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。如下圖所示，工件以圓柱孔在芯軸上定位，在圓柱面上銑鍵槽，加工尺寸為A和B。②基準(zhǔn)位移誤差當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)相同時(shí)74加工尺寸A的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)都是內(nèi)孔軸線，兩者重合，基準(zhǔn)不重合誤差ΔB＝0。但由于工件內(nèi)孔和芯軸有制造誤差和最小配合間隙，使得工件內(nèi)孔軸線和芯軸軸線不重合，導(dǎo)致加工尺寸A產(chǎn)生誤差，這個(gè)誤差就是基準(zhǔn)位移誤差?；鶞?zhǔn)位移誤差為：當(dāng)定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸方向相同時(shí)，基準(zhǔn)位移誤差等于定位基準(zhǔn)的變動(dòng)范圍，即當(dāng)定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸方向不同，其夾角為α?xí)r，基準(zhǔn)位移誤差為：加工尺寸A的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)都是內(nèi)孔軸線75（2）定位誤差的計(jì)算方法①合成法根據(jù)上述定位誤差產(chǎn)生原因，定位誤差應(yīng)由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組合而成，即計(jì)算時(shí)，先分別計(jì)算出ΔB和ΔY，再將兩項(xiàng)合成。合成方法如下：當(dāng)ΔB≠0，ΔY＝0時(shí)，ΔD＝ΔB。當(dāng)ΔY≠0，ΔB＝0時(shí)，ΔD＝ΔY。當(dāng)ΔB≠0，ΔY≠0時(shí)，應(yīng)按下面兩種方法來(lái)計(jì)算定位誤差：

工序基準(zhǔn)不在定位基面上時(shí)，應(yīng)將兩項(xiàng)相加，ΔD＝ΔB＋ΔY。（2）定位誤差的計(jì)算方法①合成法根據(jù)上述定位誤差76

工序基準(zhǔn)在定位基面上時(shí)，ΔD＝ΔB±ΔY。當(dāng)工件由一種可能極端位置變?yōu)榱硪环N可能極端位置時(shí)，如果定位基準(zhǔn)位置的變動(dòng)方向與工序基準(zhǔn)相對(duì)于理想定位基準(zhǔn)位置的變動(dòng)方向相同，取“＋”號(hào)；如果兩者變動(dòng)方向相反，取“－”號(hào)。②極限位置法極限位置法的具體計(jì)算方法是：按最不利情況，確定工件定位時(shí)工序基準(zhǔn)變動(dòng)的兩個(gè)極限位置，再按幾何關(guān)系求出這兩個(gè)位置間的距離，并將其投影到加工尺寸的方向上，即可求出定位誤差。工序基準(zhǔn)在定位基面上時(shí)，ΔD＝ΔB±ΔY。77夾具裝配與安裝誤差ΔP包括以下幾種誤差：（1）夾具的制造和裝配誤差。（2）相對(duì)位置誤差，即夾具相對(duì)機(jī)床的安裝定位位置誤差。（3）對(duì)刀誤差，即夾具與刀具的相對(duì)位置誤差。2．夾緊誤差ΔJ夾緊誤差ΔJ是指工件在夾緊變形時(shí)產(chǎn)生的誤差，其大小是工件基準(zhǔn)面至刀具調(diào)整面之間距離的最大與最小尺寸之差。它包括工件在夾緊力作用下的彈性變形、夾緊時(shí)工件發(fā)生的位移量或偏轉(zhuǎn)量、工件定位面與夾具支承面之間的接觸部分的變形等。當(dāng)夾緊力方向、作用點(diǎn)和大小合理時(shí)，夾緊誤差近似為零。3．夾具裝配與安裝誤差ΔP夾具裝配與安裝誤差ΔP包括以下幾種誤差：278二、夾具誤差估算為滿足加工要求，上述誤差總和不應(yīng)超過(guò)工件的工序尺寸誤差δ，即：≤δ

考慮到各項(xiàng)誤差的方向性和它們的最大值一般不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)的實(shí)際情況，按概率論方法計(jì)算更符合實(shí)際，即：≤δ

二、夾具誤差估算為滿足加工要求，上述誤差總和79綜合實(shí)訓(xùn)如下圖所示的零件內(nèi)、外圓均已加工合格，現(xiàn)在插床上用調(diào)整法加工鍵槽，要求保證尺寸h，定位方法如圖所示，試求尺寸h的定位誤差，并分析能否滿足加工要求（忽略內(nèi)、外圓同軸度誤差）。其中，綜合實(shí)訓(xùn)如下圖所示的零件內(nèi)、外圓均已加工合80一、實(shí)訓(xùn)過(guò)程工件的定位基準(zhǔn)為外圓d的軸線，定位基面為外圓柱面，工序基準(zhǔn)為內(nèi)圓D的最低面，它們是相互獨(dú)立的。1．計(jì)算定位誤差①基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差ΔB是指由于工件的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差。本題中工序基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸的方向相同，基準(zhǔn)不重合誤差為：一、實(shí)訓(xùn)過(guò)程工件的定位基準(zhǔn)為外圓d的軸線，81②基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)位移誤差ΔY是指由于定位副的制造誤差和最小間隙配合引起定位基準(zhǔn)位置變動(dòng)，從而造成的加工誤差?；鶞?zhǔn)位移誤差為：③合成計(jì)算當(dāng)ΔB≠0，ΔY≠0，且工序基準(zhǔn)不在定位基面上時(shí)，ΔD＝ΔB＋ΔY。因此，本題中尺寸h的定位誤差為：

ΔD＝ΔB＋ΔY＝＋＝②基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)位移誤差ΔY是指由于定822．分析能否滿足加工要求為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過(guò)工件加工誤差的1/3。本題中，h的加工誤差要求為，而計(jì)算所得的定位誤差＞＝，因此該定位方案不能保證加工精度?？刹捎闷矫婕癡形面作限位基面的定位方法來(lái)保證加工精度。二、實(shí)訓(xùn)總結(jié)通過(guò)對(duì)定位誤差的分析和計(jì)算，掌握工件的常用定位方式、定位元件、定位誤差產(chǎn)生的原因及其計(jì)算。2．分析能否滿足加工要求為了保證加工精度，83項(xiàng)目小結(jié)1．夾具的功用、組成和分類（1）夾具的功用包括保證加工精度、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等。（2）夾具是由定位元件、夾緊裝置、夾具體和其他裝置或元件組成的。（3）按通用程度不同，夾具可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具和組合夾具等。項(xiàng)目小結(jié)1．夾具的功用、組成和分類（1）夾具的功用包842．工件在夾具中的定位（1）定位原理①六點(diǎn)定位原理是指利用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。②工件在夾具中的定位主要有完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位四種情況。（2）基準(zhǔn)和定位副①基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)，其中設(shè)計(jì)夾具時(shí)常用的工藝基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。2．工件在夾具中的定位（1）定位原理①六點(diǎn)定位原85②工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元件的限位基面合稱為定位副。（3）常見定位方式和定位元件常見定位方式有以平面、圓孔和外圓柱面定位。其相應(yīng)的定位元件有固定支承、自位支承、可調(diào)支承、定位銷、芯軸和V形塊等。3．工件在夾具中的夾緊（1）夾緊裝置主要由夾緊元件、力源裝置和中間傳力機(jī)構(gòu)組成。②工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元86（2）夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素的確定。確定夾緊力的三要素應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求和加工中的受力狀況，并結(jié)合定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式等綜合考慮。（3）夾緊裝置的種類很多，常用的有斜楔夾緊裝置、螺旋夾緊裝置、偏心夾緊裝置和定心夾緊裝置。4．工件在夾具中的加工誤差及夾具誤差估算（1）工件在夾具中的加工誤差一般由定位誤差ΔD、夾緊誤差ΔJ和夾具裝配與安裝誤差ΔP組成。（2）夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)87定位誤差是指由于工件在夾具上的定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。其產(chǎn)生原因包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。定位誤差的計(jì)算方法有合成法和極限位置法。（2）為滿足加工要求，工件在夾具中的加工誤差總和不應(yīng)超過(guò)工件的工序尺寸誤差δ。定位誤差是指由于工件在夾具上的定位不準(zhǔn)確而88項(xiàng)目七機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識(shí)

項(xiàng)目七機(jī)床夾具基礎(chǔ)知識(shí)89項(xiàng)目學(xué)習(xí)要點(diǎn)夾具的功用、組成和分類工件在夾具中的定位工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的加工誤差及加工誤差估算綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目小結(jié)項(xiàng)目學(xué)習(xí)要點(diǎn)夾具的功用、組成和分類90機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。機(jī)械加工中，在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具正確加工位置的過(guò)程稱為定位；為防止在加工時(shí)工件因受外力作用（如切削力、慣性力、離心力和重力等）而破壞定位，在已定好的位置上，將工件可靠夾住的過(guò)程稱為夾緊。定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程合稱為裝夾，實(shí)現(xiàn)工件裝夾的工藝設(shè)備稱為機(jī)床夾具，如車床上的三爪自定心卡盤和銑床上的臺(tái)虎鉗等。機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。機(jī)械91任務(wù)一夾具的功用、組成和分類一、夾具的功用工件的裝夾方法有兩種：①直接裝夾在機(jī)床上；②用夾具裝夾在機(jī)床上。工件直接裝夾在機(jī)床上時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后夾緊。這種方法生產(chǎn)率低，且對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高，一般用于單件和小批生產(chǎn)。成批及大量生產(chǎn)時(shí)一般采用夾具裝夾工件。任務(wù)一夾具的功用、組成和分類一、夾具的功用92夾具的功用主要體現(xiàn)在：1．保證加工精度采用夾具裝夾時(shí)，工件相對(duì)于機(jī)床和刀具的位置由夾具來(lái)保證，能保證工件的加工精度。2．提高生產(chǎn)率采用夾具裝夾時(shí)，工件不需劃線找正，定位和夾緊方便、迅速，顯著減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。3．?dāng)U大機(jī)床的工藝范圍使用專用夾具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。4．減輕勞動(dòng)強(qiáng)度使用專用夾具，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，保證安全。夾具的功用主要體現(xiàn)在：1．保證加工精度93二、夾具的組成機(jī)床夾具的種類雖然繁多，但它們都是由定位元件、夾緊裝置、夾具體和其他裝置及元件組成的。例如，鉆削左圖所示后蓋零件上φ10mm孔時(shí)，應(yīng)選用的后蓋鉆夾具如右圖所示。二、夾具的組成機(jī)床夾具的種類雖然繁多，但它們都是941．定位元件定位元件用來(lái)確定工件在夾具中的正確位置。例如，后蓋鉆夾具上的圓柱銷、菱形銷和支承板都是定位元件，通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2．夾緊裝置夾緊裝置用來(lái)固定工件定位后的位置，保證在加工過(guò)程中，工件不會(huì)因外力作用而離開正確位置。例如，后蓋鉆夾具上的螺桿（與圓柱銷合成一個(gè)零件）、螺母和開口墊圈組成了夾緊裝置。1．定位元件定位元件用來(lái)確定工件在夾具中953．夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和連接夾具的各種元件和裝置，使之成為一個(gè)整體，如后蓋鉆夾具上的夾具體。夾具體主要有鑄造夾具體、型材夾具體、焊接夾具體和鍛造夾具體四種，其中，生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是鑄造夾具體和型材夾具體。4．其他裝置或元件

除上述基本組成部分外，有些夾具根據(jù)需要還設(shè)置了一些其他裝置或元件，如分度裝置、對(duì)刀或引導(dǎo)裝置和安全保護(hù)裝置等。例如，后蓋鉆夾具上的鉆套和鉆模板就是為了引導(dǎo)鉆頭而設(shè)置的引導(dǎo)裝置。3．夾具體夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和連96三、夾具的分類1．按使用特點(diǎn)分按使用特點(diǎn)，夾具可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具和拼裝夾具等。

通用夾具：是指已標(biāo)準(zhǔn)化、可用于加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，如三爪自定心卡盤、分度頭和平口鉗等。這類夾具通常作為機(jī)床附件由專門工廠生產(chǎn)，其特點(diǎn)是使用范圍廣，但操作費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率低，因此適用于單件、小批量生產(chǎn)。

專用夾具：是指為某一工件的某一工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具。這類夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)率高，但設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，且產(chǎn)品更換后就無(wú)法再次使用，因此適用于大批量生產(chǎn)。三、夾具的分類1．按使用特點(diǎn)分按使用特點(diǎn)，夾具97

成組夾具：是指根據(jù)成組工藝的要求，針對(duì)一組形狀、尺寸及工藝相似的工件所設(shè)計(jì)的夾具。這類夾具主要用于多品種、成批生產(chǎn)中，尤其適用于成組生產(chǎn)。

組合夾具：是指由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)部件經(jīng)組裝而成的夾具。夾具用完即可拆卸，留待組裝新的夾具，因此適用于新產(chǎn)品試制、單件、小批量或大批量生產(chǎn)。

拼裝夾具：是指在成組工藝基礎(chǔ)上，用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具零部件拼裝而成的夾具。它有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，比組合夾具有更好的精度和剛性、更小的體積和更高的效率，主要用作數(shù)控機(jī)床夾具。成組夾具：是指根據(jù)成組工藝的要求，針對(duì)一組形狀、尺982．按適用的機(jī)床分按適用的機(jī)床，夾具可分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具和齒輪加工機(jī)床夾具等。3．按夾緊動(dòng)力源分按夾緊動(dòng)力源，夾具可分為手動(dòng)夾具、液壓夾具、氣動(dòng)夾具、電動(dòng)夾具和磁力夾具等。2．按適用的機(jī)床分按適用的機(jī)床，夾具可分為車床夾99任務(wù)二工件在夾具中的定位一、定位原理1．六點(diǎn)定位原理一個(gè)自由的物體對(duì)三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)有六種活動(dòng)的可能性，它可朝三個(gè)方向移動(dòng)，也可繞三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。習(xí)慣上把這六種活動(dòng)的可能性稱為自由度。如右圖所示，一個(gè)在空間處于自由狀態(tài)的物體共有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)的自由度、、，以及繞X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度、、。任務(wù)二工件在夾具中的定位一、定位原理1．六點(diǎn)定位原理100要確定工件在夾具中的位置，就必須限制其六個(gè)自由度。通常，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，因此，如果用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，則工件在夾具中的位置將會(huì)完全確定，這一原理稱為六點(diǎn)定位原理。如右圖所示，在底面XOY內(nèi)的三個(gè)支承點(diǎn)限制了、和三個(gè)自由度；在側(cè)面YOZ內(nèi)的兩個(gè)支承點(diǎn)限制了和兩個(gè)自由度；在端面XOZ內(nèi)的一個(gè)支承點(diǎn)限制了一個(gè)自由度。要確定工件在夾具中的位置，就必須限制其六個(gè)自101（1）定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的。在夾具中，定位支承點(diǎn)是通過(guò)定位元件來(lái)體現(xiàn)的。（2）定位支承點(diǎn)與工件定位基面必須始終保持緊密貼合，不得脫離。（3）定位和夾緊是兩個(gè)不同的概念。分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，除了工件自身的重力外，不考慮其他外力作用；而夾緊則是指使工件在外力作用下仍能保持正確位置。（4）支承點(diǎn)的位置必須合理分布，否則不能有效地限制六個(gè)自由度。在應(yīng)用六點(diǎn)定位原理對(duì)工件進(jìn)行定位時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的。在夾具中，定1022．工件定位情況分析根據(jù)工件的加工要求，工件在夾具中的定位情況主要有完全定位、不完全定位、欠定位和過(guò)定位四種。（1）完全定位完全定位是指工件的六個(gè)自由度都被限制的定位。如右圖所示，在工件上銑削鍵槽時(shí)，其三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上均有尺寸及相互位置的要求，因此，必須采用完全定位，限制其全部的六個(gè)自由度。2．工件定位情況分析根據(jù)工件的加工要求，工件在夾103（2）不完全定位

不完全定位是指工件被限制的自由度數(shù)少于六個(gè)，但仍能保證加工要求的定位。如左圖所示，在工件上銑臺(tái)階面時(shí)，工件沿Y軸的移動(dòng)自由度對(duì)工件的加工要求無(wú)影響，可以不限制，所以，此處可以采用不完全定位，只限制五個(gè)自由度。如右圖所示，加工上表面時(shí)，工件只有厚度和平行度的要求，所以，只需限制、和三個(gè)自由度即可。（2）不完全定位不完全定位是指工104（3）欠定位欠定位是指根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被完全限制的定位。欠定位不能保證加工要求，因而是不允許的。（4）過(guò)定位

過(guò)定位又稱為重復(fù)定位，是指工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被定位元件重復(fù)限制的定位。過(guò)定位是否允許，視情況而定。如果工件定位面的形狀、尺寸和位置精度均較高，過(guò)定位是允許的，此時(shí)，過(guò)定位還可以提高工件裝夾的剛度和穩(wěn)定性；反之，如果工件的定位面是毛坯面或加工精度不高，過(guò)定位是不允許的，因?yàn)樗赡軙?huì)造成定位不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定或發(fā)生定位干涉等情況。（3）欠定位欠定位是指根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限105如下圖所示，加工連桿大孔的定位方案中，長(zhǎng)圓柱銷限制了、、和四個(gè)自由度，支承板限制了、和三個(gè)自由度。顯然，和被兩個(gè)定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)了過(guò)定位。如下圖所示，加工連桿大孔的定位方案中，長(zhǎng)圓柱銷限制106①如果長(zhǎng)圓柱銷剛度好，定位后工件歪斜，端面只有一點(diǎn)接觸，如上頁(yè)圖（b）所示。②如果長(zhǎng)圓柱銷剛度不足，夾緊后長(zhǎng)圓柱銷將歪斜，工件也可能變形，如上頁(yè)圖（c）所示。這兩種情況都會(huì)引起加工大孔的位置誤差，使連桿兩孔的軸線不平行。最簡(jiǎn)單的解決辦法是將長(zhǎng)圓柱銷改成短圓柱銷。由于短圓柱銷僅限制和兩個(gè)自由度，和的重復(fù)定位就被避免了。如果工件孔與端面垂直度很好，此過(guò)定位是允許的。但如果工件孔與端面垂直度誤差較大，且孔與銷間隙又很小，則會(huì)出現(xiàn)兩種情況：①如果長(zhǎng)圓柱銷剛度好，定位后工件歪斜，端面只有一107二、基準(zhǔn)和定位副1．基準(zhǔn)基準(zhǔn)是指用來(lái)確定工件或零件上某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。按其功用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指在零件圖上所采用的基準(zhǔn)。例如，在右圖所示工件上銑缺口，加工尺寸為A和B。其中，尺寸A的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為F面，尺寸B的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為C面。二、基準(zhǔn)和定位副1．基準(zhǔn)基準(zhǔn)是指用來(lái)確定工件或108（2）工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。①定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是指在加工中用作定位的基準(zhǔn)，它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)、線、面。定位基準(zhǔn)又可分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)等。

粗基準(zhǔn)：是指使用未經(jīng)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。在機(jī)械加工的第一道工序中，使用工件毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，由于毛坯表面未經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，故此時(shí)的定位基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)。（2）工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在工藝過(guò)程中所采用的基109

精基準(zhǔn)：是指使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。在機(jī)械加工中，除了第一道工序外，其余各工序都以經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這些定位基準(zhǔn)均為精基準(zhǔn)。附加基準(zhǔn)：是指零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。例如，右圖所示中，為保證工件加工面的裝夾穩(wěn)定而專門設(shè)置的工藝凸臺(tái)即為附加基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)：是指使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。在110②工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是指在工序圖上用來(lái)確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)。例如，在下圖所示工件的加工中，若以C面和E面為定位基準(zhǔn)，尺寸A的工序基準(zhǔn)為F面，尺寸B的工序基準(zhǔn)為D面。③測(cè)量基準(zhǔn)

測(cè)量基準(zhǔn)是指在加工中或加工后進(jìn)行測(cè)量時(shí)所使用的基準(zhǔn)。例如，右圖7-7所示工件，若以C面和E面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工時(shí)，尺寸A的測(cè)量基準(zhǔn)為F面，尺寸B的測(cè)量基準(zhǔn)為D面；而加工后，尺寸A的測(cè)量基準(zhǔn)為F面，尺寸B的測(cè)量基準(zhǔn)為C面。②工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是指在工序圖上用來(lái)確定111④裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是指在裝配時(shí)用來(lái)確定零件在產(chǎn)品中相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)通常與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是一致的。2．定位基準(zhǔn)和定位副當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)面定位時(shí)，工件上的回轉(zhuǎn)面稱為定位基面，其軸線稱為定位基準(zhǔn)，如左圖所示。當(dāng)工件以平面定位時(shí)，工件的實(shí)際表面為定位基面，其理想狀態(tài)為定位基準(zhǔn)，如右圖所示。④裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是指在裝配時(shí)用來(lái)確定零件在產(chǎn)品中112工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元件的限位基面合稱為定位副。如上頁(yè)左圖所示，工件的內(nèi)孔表面與定位元件芯軸的圓柱表面就可合稱為一對(duì)定位副。（2）限位基準(zhǔn)和限位基面當(dāng)定位元件以回轉(zhuǎn)面限位時(shí)，定位元件上與定位基面相接觸的工作表面稱為限位基面，其軸線稱為限位基準(zhǔn)。如上頁(yè)左圖所示，定位元件為圓柱芯軸，芯軸的軸線為限位基準(zhǔn)，芯軸的圓柱面為限位基面。當(dāng)定位元件以平面限位時(shí)，定位元件的這個(gè)平面為限位基面，其理想狀態(tài)為限位基準(zhǔn)。限位基準(zhǔn)是指定位元件上與工件定位基準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線、面。（3）定位副工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元件的113三、常見定位方式常見定位方式有以平面定位、以圓孔定位和以外圓柱面定位三種，其所能限制工件自由度的情況如書中表7-1所示。四、常見的定位元件1．對(duì)定位元件的基本要求（1）足夠的精度（2）較好的耐磨性（3）足夠的強(qiáng)度和剛度（4）良好的工藝性三、常見定位方式常見定位方式有以平面定位、以圓孔1142．常見定位元件按工件定位基面形狀的不同，常見定位元件可分為以下幾種：

用于平面定位的定位元件：包括主要支承和輔助支承。

用于孔定位的定位元件：包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷）、芯軸（圓柱芯軸和小錐度芯軸）等。

用于外圓柱面定位的定位元件：包括V形塊、定位套和半圓定位座等。2．常見定位元件按工件定位基面形狀的不同，常見定115（1）用于平面定位的定位元件1）主要支承主要支承是用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用的。常用的主要支承有固定支承、自位支承和可調(diào)支承三種。①固定支承固定支承有支承釘和支承板兩種形式，其結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化。在使用過(guò)程中，它們都是固定不動(dòng)的。（1）用于平面定位的定位元件1）主要支承主要支116

支承釘：有平頭、球頭和齒紋頭三種。其中，平頭支承釘適用于面積較小且已經(jīng)過(guò)加工的平面定位，如下圖（a）所示；球頭支承釘適用于粗糙不平的毛坯面定位，如下圖（b）所示；齒紋頭支承釘適用于工件的側(cè)面定位，如下圖（c）所示。支承釘：有平頭、球頭和齒紋頭三種。其中，平117

支承板：用于面積較大、平面度較高的精基準(zhǔn)面定位，有不帶斜槽和帶斜槽兩種。其中，不帶斜槽的支承板適用于側(cè)面定位，如下圖（a）所示；帶斜槽的支承板便于清除切屑，適用于底面定位，如下圖（b）所示。支承板：用于面積較大、平面度較高的精基準(zhǔn)面118②自位支承自位支承又稱為浮動(dòng)支承，在定位過(guò)程中能自動(dòng)調(diào)整位置，適用于工件以毛坯定位或工件剛性較差的場(chǎng)合。如下圖所示，自位支承有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，但由于其自位和浮動(dòng)作用，只限制了工件一個(gè)方向的自由度，起一個(gè)支承點(diǎn)的作用。②自位支承自位支承又稱為浮動(dòng)支承，在定位過(guò)程中119③可調(diào)支承可調(diào)支承用于在工件定位過(guò)程中支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整的場(chǎng)合。如下圖所示，可根據(jù)需要調(diào)整支承釘，調(diào)整后用螺母鎖緊。③可調(diào)支承可調(diào)支承用于在工件定位過(guò)程中支承釘?shù)?202）輔助支承工件定位后，往往會(huì)由于剛性差，在其自身重力、切削力或夾緊力等作用下發(fā)生變形，從而影響加工質(zhì)量，此時(shí)就需要增設(shè)起輔助定位作用的輔助支承。輔助支承不起限制工件自由度的作用，在工件定位夾緊后才參與工作，故每次加工均需調(diào)整支承點(diǎn)高度。常見的輔助支承有螺旋式輔助支承、推引式輔助支承和自動(dòng)調(diào)節(jié)支承等。2）輔助支承工件定位后，往往會(huì)由于剛性差，在其自121下圖（a）所示為螺旋式輔助支承，它不起定位作用，且不用螺母鎖緊。下圖（b）所示為推引式輔助支承，工件定位后推動(dòng)手輪，使滑柱與工件接觸，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使斜楔開槽部分漲開而鎖緊。下圖（c）所示為自動(dòng)調(diào)節(jié)支承，彈簧推動(dòng)滑柱與工件接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)滑塊鎖緊滑柱。下圖（a）所示為螺旋式輔助支承，它不起定位122（2）工件以內(nèi)孔定位的定位元件1）定位銷定位銷有圓柱定位銷和圓錐定位銷兩種。①圓柱定位銷圓柱定位銷（圓柱銷）的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的圓柱銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用，但是為了便于裝入工件，所有圓柱銷的頭部均有15°倒角。（2）工件以內(nèi)孔定位的定位元件1）定位銷定位銷有圓柱定位123圓柱銷可分為固定式和可換式兩種，其中，固定式圓柱銷可通過(guò)過(guò)盈配合直接裝在夾具體上，如下圖（a）至（c）所示；可換式圓柱銷用可更換的支承墊圈代替銷子的凸肩，用于凸肩端面容易磨損的場(chǎng)合，如下圖（d）所示。圓柱銷可分為固定式和可換式兩種，其中，固定124在實(shí)際應(yīng)用中，還會(huì)用到菱形銷。菱形銷又稱為削邊銷，是由圓柱銷削邊所得到的，如上圖所示。需要一面兩孔定位時(shí)，為了避免兩孔都用圓柱銷產(chǎn)生的過(guò)定位現(xiàn)象，常將其中一個(gè)圓柱銷改為菱形銷。因此，生產(chǎn)中，一面兩孔的定位元件一般為一平面、一短圓柱銷及一短菱形銷，如下圖所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，還會(huì)用到菱形銷。菱形銷又稱為125②圓錐定位銷在加工套筒、空心軸等工件時(shí)，經(jīng)常用到圓錐定位銷（圓錐銷），如右圖所示。其中，圖（a）所示形式的圓錐銷主要用于粗基準(zhǔn)；圖（b）所示形式的圓錐銷主要用于精基準(zhǔn)。工件在單個(gè)圓錐銷上定位時(shí)容易傾倒，因此圓錐銷一般與其他元件組合定位。

②圓錐定位銷在加工套筒、空心軸等工件時(shí)1262）芯軸芯軸主要用于套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中。為了便于夾緊和減小因配合間隙造成的工件傾斜，常以孔和端面聯(lián)合定位，因此，工件的定位內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面應(yīng)有較高的垂直度。常見的芯軸有圓柱芯軸、小錐度芯軸和花鍵芯軸等。

圓柱芯軸：常采用孔和端面聯(lián)合定位，要求定位內(nèi)孔和基準(zhǔn)端面的垂直度較高，其裝卸方便，但定位精度不高，如下圖所示。2）芯軸芯軸主要用于套類、盤類零件的車削、磨削和127小錐度芯軸：采用過(guò)盈配合，制造簡(jiǎn)單，定位精度高，不用另設(shè)夾緊裝置，但裝卸不便，適用于工件定位精度不低于IT7的精車和磨削加工，不能用于端面加工，如上圖所示?；ㄦI芯軸：適用于以花鍵孔定位的工件，如下圖所示。小錐度芯軸：采用過(guò)盈配合，制造簡(jiǎn)單，定位精128（3）工件以外圓柱面定位的定位元件①V形塊V形塊是由兩個(gè)斜面組成的槽形定位元件，具有良好的對(duì)中性，能使工件的定位基準(zhǔn)（軸線）處在V形塊的對(duì)稱平面上。V形塊兩斜面間的夾角常取60°、90°和120°三種，其中，90°V形塊應(yīng)用最多。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。（3）工件以外圓柱面定位的定位元件①V形塊129V形塊的結(jié)構(gòu)有多種形式，下圖（a）所示V形塊適用于較長(zhǎng)的、經(jīng)過(guò)加工的圓柱面定位；下圖（b）所示V形塊適用于較長(zhǎng)的、未經(jīng)加工的圓柱面定位；下圖（c）所示V形塊適用于尺寸較大的重型工件的圓柱面定位，其底座采用鑄件，V形面支承面板采用淬火鋼件，以減少磨損。V形塊的結(jié)構(gòu)有多種形式，下圖（a）所示V形130②定位套和半圓定位座當(dāng)工件定位圓柱面精度較高（一般不低于IT8）時(shí)常選用定位套或半圓定位座定位，如下圖所示。其中，定位套常與端面聯(lián)合定位，以限制工件的軸向移動(dòng)自由度；半圓形定位座主要適用于大型軸類和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件。②定位套和半圓定位座當(dāng)工件定位圓柱面精131任務(wù)三工件在夾具中的夾緊

一、夾緊裝置的組成和基本要求1．夾緊裝置的組成夾緊裝置主要由夾緊元件、力源裝置和中間傳力機(jī)構(gòu)組成。如下圖所示為一典型夾緊裝置。任務(wù)三工件在夾具中的夾緊一、夾緊裝置的組成和基本要求132

力源裝置：是指提供原始夾緊力的裝置。常用的力源裝置有液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。如上頁(yè)圖所示的活塞桿、液壓缸和活塞組成了液壓力源裝置。

中間傳力機(jī)構(gòu)：是指將力源裝置產(chǎn)生的力傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。中間傳力機(jī)構(gòu)在傳遞力的過(guò)程中起著自鎖和改變力的大小、方向、作用點(diǎn)的作用。如上頁(yè)圖所示的鉸鏈臂就是中間傳力機(jī)構(gòu)。

夾緊元件：是指夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，它直接與工件接觸，把工件夾緊。如上頁(yè)圖所示的壓板就是夾緊元件。力源裝置：是指提供原始夾緊力的裝置。常用的力源裝置1332．對(duì)夾緊裝置的基本要求（1）夾緊過(guò)程中不應(yīng)改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。（2）夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證在加工過(guò)程中工件的位置穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又不能使工件產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。（3）結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，制造和維修簡(jiǎn)便。（4）操作應(yīng)方便、安全、省力。2．對(duì)夾緊裝置的基本要求（1）夾緊過(guò)程中不應(yīng)改變工134二、夾緊力三要素的確定1．夾緊力的方向（1