《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 自考 課件 第14章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

第14章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)114.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)14.2定位誤差及其計(jì)算14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)

14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)14.1.1機(jī)床夾具基本概念機(jī)械制造中廣泛采用能迅速把工件固定在準(zhǔn)確位置或同時(shí)能確定加工工具位置的一種輔助裝置，這種裝置統(tǒng)稱為夾具。從廣義上來說，為使工藝過程的任何工序保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度及工作安全等的一切附加裝置都稱為夾具。機(jī)床夾具是在機(jī)械加工中應(yīng)用在金屬切削機(jī)床上的夾具14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)314.1.1機(jī)床夾具基本概念31）定位元件。用于確定工件在夾具中的位置。2）夾緊裝置。用于夾緊工件，對于非手動(dòng)夾具，夾緊動(dòng)力源也是夾緊裝置的一部分。3）對刀、引導(dǎo)元件或裝置。用于確定刀具相對夾具定位元件的位置。4）連接元件。用于確定夾具本身在機(jī)床主軸或工作臺(tái)上的位置。5）夾具體。用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個(gè)有機(jī)的整體，是夾具的基礎(chǔ)件。6）其它元件及裝置。如用于分度的分度元件、用于自動(dòng)上下料的上下料裝置等。1.夾具的組成12364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—對刀塊14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)414.1.1機(jī)床夾具基本概念1）按工藝過程的不同：機(jī)床夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、焊接夾具等。2）按機(jī)床種類的不同：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具（鉆模）、鏜床夾具（鏜模）、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具等。3）按所采用的夾緊動(dòng)力源的不同：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。4）按夾具結(jié)構(gòu)與零部件的通用性程度來分類：通用夾具（機(jī)床附件類夾具）、可調(diào)夾具、隨行夾具、組合夾具和專用夾具等。2.夾具的分類14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)514.1.1機(jī)床夾具基本概念2.夾具的分類類型功能與特點(diǎn)應(yīng)用場合通用夾具結(jié)構(gòu)通用化程度高，可在各種不同機(jī)床上使用，使用時(shí)無需調(diào)整或稍加調(diào)整，適用于多種類型不同尺寸工件的裝夾，但生產(chǎn)率低，裝夾工件操作復(fù)雜。包括三爪卡盤、四爪卡盤、機(jī)用虎鉗、萬能分度頭、電磁工作臺(tái)等單件小批量生產(chǎn)成組夾具在成組工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是根據(jù)成組工藝的要求，針對一組零件的某一工序而專門設(shè)計(jì)的可調(diào)夾具，即對某一組零件是專用的，而對組內(nèi)的零件是通用的。使用時(shí)只需對夾具上的相關(guān)元件加以調(diào)整或更換即可裝夾一組結(jié)構(gòu)和工藝特征相似的工件多品種，中小批量生產(chǎn)隨行夾具只適用于某一種工件，工件裝上隨行夾具后，可從生產(chǎn)線開始一直到生產(chǎn)線終端在各位置上進(jìn)行各種不同工序的加工自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線上使用組合夾具由標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件經(jīng)過組裝而成的專用夾具，是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高的工藝裝備，元件和組件可反復(fù)使用，組裝迅速，周期短，可用來組裝成各種不同的夾具新產(chǎn)品的試制及多品種，中小批量生產(chǎn)專用夾具專為加工某一零件的某一工序而設(shè)計(jì)的夾具，結(jié)構(gòu)和零部件都沒有通用性。需專門設(shè)計(jì)、制造，夾具生產(chǎn)周期長。結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、生產(chǎn)效率較高、加工精度容易保證定型產(chǎn)品的成批和大量生產(chǎn)夾具的類型及特點(diǎn)14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)614.1.1機(jī)床夾具基本概念1）保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量（制件可以更好的進(jìn)入準(zhǔn)確位置）。2）提高勞動(dòng)效率（減少人工擺好工件的時(shí)間）。3）擴(kuò)大工具的操作范圍（位置固定了，人員易于操作）。4）改善勞動(dòng)條件，降低產(chǎn)品成本。3.夾具的作用14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)714.1.2六點(diǎn)定位原理1.六點(diǎn)定位原理的概念用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)與工件接觸，分別限制工件的相應(yīng)六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到唯一確定位置的方法，稱為工件的六點(diǎn)定位原理。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)814.1.2六點(diǎn)定位原理2.工件在夾具中的定位方式（1）找正法定位直接找正法：把工件直接放在機(jī)床工作臺(tái)上或裝夾在四爪卡盤、機(jī)用虎鉗等機(jī)床附件中，根據(jù)工件的一個(gè)或幾個(gè)表面用劃針或指示表（百分表、千分表）找正工件準(zhǔn)確位置后再進(jìn)行夾緊。在工件加工時(shí)，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有準(zhǔn)確加工位置的過程叫定位。將工件的定位表面靠在夾具的定位元件上，即實(shí)現(xiàn)了定位。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)914.1.2六點(diǎn)定位原理2.工件在夾具中的定位方式（1）找正法定位劃線找正法：先按加工要求進(jìn)行加工面位置的劃線工序，然后再按劃出的線痕進(jìn)行找正實(shí)現(xiàn)裝夾。定位精度低、生產(chǎn)效率低、要求工人技術(shù)等級高，但由于只需用通用性很好的機(jī)床附件和工具，能適用于加工各種不同零件的各種表面，因此在單件、小批量生產(chǎn)中廣泛采用。（2）夾具定位按照被加工工件的加工工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的專用夾具、組合夾具、成組夾具、隨行夾具等安裝工件時(shí)，不需要進(jìn)行找正，便能直接得到準(zhǔn)確加工位置實(shí)現(xiàn)裝夾，安裝方便，定位準(zhǔn)確，生產(chǎn)效率高。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1014.1.2六點(diǎn)定位原理3.定位基準(zhǔn)的概念（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖上，用以確定某一輪廓要素（點(diǎn)、線、面）位置所依據(jù)的那些輪廓要素。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是標(biāo)注尺寸的起點(diǎn)。（2）工藝基準(zhǔn)在機(jī)械加工、測量和裝配過程中所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同又可分為以下幾類：1）定位基準(zhǔn)。是在加工中使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置所采用的一些點(diǎn)、線、面。2）測量基準(zhǔn)。是在檢驗(yàn)時(shí)使用的基準(zhǔn)。如，在檢驗(yàn)車床主軸時(shí)，用支承軸頸表面作測量基準(zhǔn)。3）裝配基準(zhǔn)。是在裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中位置所采用的基準(zhǔn)。4）調(diào)刀基準(zhǔn)。是在加工中用以調(diào)整加工刀具位置時(shí)所采用的基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)：零件上用來確定點(diǎn)、線、面位置時(shí)，作為參考的其他的點(diǎn)、線、面。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1114.1.2六點(diǎn)定位原理4.定位的類別（1）完全定位工件的6個(gè)自由度完全被限制而在夾具中占有完全確定的唯一位置的定位，稱為完全定位。工件在夾具中并非都需要完全定位，究竟應(yīng)限制哪幾個(gè)自由度，需根據(jù)具體加工要求確定。（2）不完全定位允許自由度限制少于6個(gè)的定位稱為“不完全定位”或“部分定位”。生產(chǎn)中，工件被限制的自由度數(shù)一般不少于3個(gè)。顯然，不完全定位是合理的定位方式。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1214.1.2六點(diǎn)定位原理4.定位的類別ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd）e）ZYXf）ZYX14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1314.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（1）欠定位按工序的加工要求，工件必須被限制的自由度而未予限制的定位。在確定工件定位方案時(shí)，欠定位是絕對不允許的。欠定位示例XZYa）b）BBB14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1414.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位工件的同一自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位。通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位，但在工程上，有時(shí)卻要利用過定位，以提高定位精度、增強(qiáng)定位穩(wěn)定性。a）ZYXY14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1514.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位工件的同一自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位。通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位，但在工程上，有時(shí)卻要利用過定位，以提高定位精度、增強(qiáng)定位穩(wěn)定性。c）ZYXYb）ZYYX14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1614.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位刀柄主軸拉桿漲套HSK刀柄與傳統(tǒng)刀柄結(jié)構(gòu)HSK刀柄傳統(tǒng)刀柄1:107:24間隙主軸拉桿刀柄定位端面配合錐面14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1714.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位4A0.02A間隙配合剛性心軸齒輪坯以內(nèi)孔和一小端面定位，車削外圓和大端面。加工后檢測發(fā)現(xiàn)大端面與內(nèi)孔垂直度超差。試分析原因，提出改進(jìn)意見。a過定位引起夾緊變形14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1814.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位橡膠墊b過定位處理分析14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1914.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位分析圖示定位方案：①各方案限制的自由度②有無欠定位或過定位③對不合理的定位方案提出改進(jìn)意見。b）XZYXc）XZYXa）YXZ14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2014.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位a）YXZa1）YXZa2）YXZa3）YXZ14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2114.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位b）XZYXb1）XZYXXZb2）YXXZb3）YX14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2214.1.2六點(diǎn)定位原理5.定位中存在問題（2）過定位c）XZYXc’）XZYXc1）YXXZ14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2314.1.2六點(diǎn)定位原理6.定位元件的合理布置布置要求定位元件的布置應(yīng)有利于提高定位精度和定位的穩(wěn)定性。布置原則1）一個(gè)平面上布置的三個(gè)定位支承釘應(yīng)相互遠(yuǎn)離，且不能共線；2）窄長面上布置的兩個(gè)定位支承釘應(yīng)相互遠(yuǎn)離，且連線不能垂直三個(gè)定位支承釘所在平面；3）防轉(zhuǎn)支承釘應(yīng)遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)中心布置；4）承受切削力的定位支承釘應(yīng)布置在正對切削力方向的平面上；5）工件重心應(yīng)落在定位元件形成的穩(wěn)定區(qū)或內(nèi)。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2414.1.2六點(diǎn)定位原理6.定位元件的合理布置根據(jù)工件加工要求、分析理論上應(yīng)該限制哪幾個(gè)自由度？14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2514.1.2六點(diǎn)定位原理14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)2614.1.3定位元件1.定位元件的基本要求定位元件需要有足夠的精度；足夠的強(qiáng)度和剛度；較高的耐磨性；好的工藝性等特征。尺寸精度常為IT6~IT8級；表面粗糙度一般為0.8~0.2μm。材料一般采用T7A、T8A、T10A直接淬火；大元件采用20或20Cr滲碳淬火，淬火硬度要求為HRC58~64。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)272.用于定位平面的定位元件工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍平面支承釘圓頭支承釘多用于粗基準(zhǔn)的定位；平頭支承釘常用于精基準(zhǔn)面的定位；齒紋頭支承釘用于側(cè)面定位14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)28工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍平面支承釘圓頭支承釘多用于粗基準(zhǔn)的定位；平頭支承釘常用于精基準(zhǔn)面的定位；齒紋頭支承釘用于側(cè)面定位可調(diào)支承的支承面在高度方向上可以調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)到所要求的高度后，必須用螺母鎖緊以防止位置發(fā)生變化。主要用途：適應(yīng)不同批毛坯尺寸的較大變化，以滿足后續(xù)工序的加工余量；在可調(diào)夾具中用作調(diào)節(jié)元件，以適應(yīng)相似零件系列尺寸的變化。可調(diào)支承在一批工件加工前僅調(diào)節(jié)一次，其作用和支承釘相同。2.用于定位平面的定位元件14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)29工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍平面支承板主要用于定位平面為精基準(zhǔn)的定位2.用于定位平面的定位元件14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)30工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍平面固定支承與自位支承可使工件支承穩(wěn)固，避免過定位；用于粗基準(zhǔn)定位及工件剛度不足的場合2.用于定位平面的定位元件14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)31工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍平面固定支承與輔助支承輔助支承不起定位作用；可提高工件的支承剛度14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)323.用于定位圓柱孔的定位元件工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍圓孔短定位銷（短心軸）結(jié)構(gòu)簡單，裝卸工件方便；定位精度取決于孔與銷的配合精度菱形銷長定位銷（長心軸）間隙配合心軸裝卸方便，但定位精度不高；過盈配合心軸的定位精度高，但裝卸不便14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)33工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍圓孔錐銷對中性好，安裝方便；基準(zhǔn)孔的尺寸誤差將使軸向定位尺寸產(chǎn)生誤差；定位時(shí)工件容易傾斜，故應(yīng)和其他元件組合起來應(yīng)用固定錐銷與浮動(dòng)錐銷組合

3.用于定位圓柱孔的定位元件14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)344.用于定位外圓的定位元件工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍外圓柱面支承釘或支承板結(jié)構(gòu)簡單，定位方便14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)35工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍外圓柱面V形塊對中性好，不受工件基準(zhǔn)直徑誤差的影響；常用于加工表面與外圓軸線有對稱度要求的工件定位4.用于定位外圓的定位元件14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)364.用于定位外圓的定位元件工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍外圓柱面定位套結(jié)構(gòu)簡單，定位方便；定位有間隙，定心精度不高14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)374.用于定位外圓的定位元件工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍外圓柱面半圓孔對中性好，夾緊力在基準(zhǔn)表面上分布均勻；工件基準(zhǔn)面精度不應(yīng)低于IT8~IT9級錐套對中性好，裝卸方便；定位時(shí)容易傾斜，故應(yīng)與其他元件組合起來14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)385.用于定位圓錐孔的定位元件工件定位基面定位元件特點(diǎn)及適用范圍錐孔頂尖結(jié)構(gòu)簡單，對中性好，易于保證工件各加工外圓表面的同軸度及與端面的垂直度錐心軸定心精度高；工件孔尺寸誤差會(huì)引起其軸向位置的較大變化14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)3914.1.4組合定位的分析方法1.組合定位分析幾個(gè)定位元件組合起來定位時(shí)，該組合定位能限制工件的自由度總數(shù)，等于各個(gè)定位元件單獨(dú)定位時(shí)的數(shù)目之和，不會(huì)發(fā)生數(shù)量上的變化，但它們限制了哪些自由度卻會(huì)隨不同組合情況而改變，如定位元件在單獨(dú)定位某定位面時(shí)原起限制工件移動(dòng)自由度的作用可能會(huì)轉(zhuǎn)化成起限制工件轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的作用。[例]分析圖示的定位方案。各定位元件限制了幾個(gè)自由度？按圖示坐標(biāo)系限制了哪幾個(gè)方向的自由度？有無過定位現(xiàn)象？14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)4014.1.4組合定位的分析方法2.組合定位時(shí)過定位現(xiàn)象的消除方法1）使定位元件沿某一坐標(biāo)軸可移動(dòng)，以消除其限制沿該坐標(biāo)軸移動(dòng)方向自由度的作用。2）采用自位支承結(jié)構(gòu)，消除定位元件限制轉(zhuǎn)動(dòng)方向自由度。3）改變定位元件的結(jié)構(gòu)形式。如短圓柱銷改為削邊圓柱定位銷。[例]分析圖示的在車床上用前后頂尖定位軸類工件的定位方案。14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)4114.1.4組合定位的分析方法2.組合定位時(shí)過定位現(xiàn)象的消除方法1）使定位元件沿某一坐標(biāo)軸可移動(dòng)，以消除其限制沿該坐標(biāo)軸移動(dòng)方向自由度的作用。2）采用自位支承結(jié)構(gòu)，消除定位元件限制轉(zhuǎn)動(dòng)方向自由度。3）改變定位元件的結(jié)構(gòu)形式。如短圓柱銷改為削邊圓柱定位銷。

14.1機(jī)床夾具定位原理和定位設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)4214.1.5定位設(shè)計(jì)的一般原則1）選最大尺寸的表面為安裝面，限制工件的3個(gè)自由度；選最大距離的表面為導(dǎo)向面，限制工件的2個(gè)自由度；選最小尺寸的表面為支承面，限制工件的1個(gè)自由度。2）首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。因?yàn)樵诩庸ぶ斜ＷC空間位置精度有時(shí)要比尺寸精度困難得多。3）盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)。4）定位基準(zhǔn)應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)43例題機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)44例題機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)45例題14.2定位誤差及其計(jì)算機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)46設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是體現(xiàn)在工件上的。當(dāng)夾具在機(jī)床上的定位精度已達(dá)到要求時(shí)，如果工件在夾具中定位的不準(zhǔn)確，將會(huì)使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生偏移，往往導(dǎo)致加工后工件達(dá)不到要求。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為定位誤差。一般地認(rèn)為在對定位方案進(jìn)行分析時(shí)，定位誤差Δd占工件公差T的1/3。則有：夾具定位誤差驗(yàn)算公式Δd≤T/314.2定位誤差及其計(jì)算機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)47在加工時(shí)，如果采用調(diào)整法來獲得加工尺寸時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的問題，因此就會(huì)引入定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合誤差，簡稱基準(zhǔn)不重合誤差。1.基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差b圖——加工頂面1工序，以底面3定位。定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都是底面3，即基準(zhǔn)重合。調(diào)整法加工時(shí)，銑刀相對于定位面3的距離是一定的，用對刀塊調(diào)整后便不再變動(dòng)，直到換刀時(shí)再重新調(diào)整，由于刀具調(diào)整尺寸與工序尺寸一致，定位誤差Δd=0。c圖——加工臺(tái)階面2工序，以底面3定位。定位基準(zhǔn)為底面3，而設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為頂面1，即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。由于上一工序加工后頂面1在H±ΔH范圍內(nèi)變動(dòng)，導(dǎo)致加工尺寸A±ΔA變?yōu)锳±ΔA±ΔH，其誤差為2±ΔH，顯然該誤差完全是由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的，稱為“基準(zhǔn)不重合誤差”，以Δb表示，即Δb=2ΔH。如果將定位基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的尺寸稱為聯(lián)系尺寸，則基準(zhǔn)不重合誤差就等于聯(lián)系尺寸的公差。d圖——定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，提高了定位精度，但夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件安裝不便，并使加工穩(wěn)定性和可靠性變差，因而有可能產(chǎn)生更大的加工誤差。14.2定位誤差及其計(jì)算機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)48造成定位基準(zhǔn)位移誤差的原因有：1）零件定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確（用長銷或短銷定位，因?yàn)榱慵系目讖娇偸怯衅畹?，因此每個(gè)零件的定位情況就有所不同）；2）夾具定位元件制造不準(zhǔn)確（如車床上三爪卡盤的偏心等）。2.定位基準(zhǔn)位移誤差

14.2定位誤差及其計(jì)算機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)493.定位基準(zhǔn)位移誤差

即此定位誤差為內(nèi)孔公差ΔD與心軸公差Δd之和的一半，且與最小配合間隙為Δ無關(guān)。若將工件定位基準(zhǔn)與夾具定位元件合稱為“定位副”。由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得定位基準(zhǔn)相對于夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)發(fā)生位移而產(chǎn)生的定位誤差，稱為“基準(zhǔn)位移誤差”，若心軸垂直放置，則工件孔與心軸可能在任意邊隨機(jī)接觸，此時(shí)定位誤差（即孔軸配合的最大間隙）為Δw=ΔD+Δd+Δ14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5014.3.1夾緊裝置1）夾緊元件。夾緊元件是執(zhí)行夾緊任務(wù)的最終元件，直接和工件接觸，夾緊元件可以是一個(gè)，也可以是一組。2）中間傳力機(jī)構(gòu)。中間傳力機(jī)構(gòu)是把動(dòng)力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊元件的中間機(jī)構(gòu)，其主要作用是：改變夾緊力的大??；改變夾緊力的方向；使夾緊力實(shí)現(xiàn)自鎖。3）動(dòng)力源裝置。動(dòng)力源裝置是產(chǎn)生夾緊力的動(dòng)力來源，一般有電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓、電磁等。若動(dòng)力來源是人進(jìn)行手動(dòng)夾緊，則認(rèn)為此夾具無動(dòng)力源裝置。1.夾緊裝置的組成中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件統(tǒng)稱為夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊裝置由動(dòng)力源裝置和夾緊機(jī)構(gòu)兩大部分組成。14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5114.3.1夾緊裝置1）夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠。不應(yīng)因夾緊破壞工件定位的可靠性。2）夾緊力大小要可靠和適當(dāng)。工件和夾具的夾緊變形必須在允許的范圍內(nèi)。3）夾緊機(jī)械必須可靠。手動(dòng)夾緊機(jī)械必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。4）操作安全、方便、省力，具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于制造，方便使用和維修。5）夾緊機(jī)械的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠生產(chǎn)條件相適應(yīng)。2.夾緊裝置的基本要求14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5214.3.1夾緊裝置（1）氣動(dòng)夾緊裝置是一種以壓縮空氣為動(dòng)力的夾緊形式，使用操作方便，夾緊動(dòng)作快，效率高，使用廣泛，但工作后的壓縮空氣排放時(shí)會(huì)造成噪聲污染。3.夾緊動(dòng)力源裝置14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5314.3.1夾緊裝置（1）氣動(dòng)夾緊裝置（2）液壓夾緊裝置操作簡單省力，輔助時(shí)間少，工作平穩(wěn)，夾緊可靠，噪音小，勞動(dòng)條件好。適合于強(qiáng)力切削和加工大型工件時(shí)的多處夾緊，在組合機(jī)床和自動(dòng)線上使用比較廣泛。（3）氣液組合夾緊裝置能量來源是壓縮空氣，它是利用壓縮空氣推動(dòng)增壓器活塞動(dòng)作，并通過油缸推動(dòng)活塞桿，從而夾緊工件。3.夾緊動(dòng)力源裝置（4）電動(dòng)夾緊一般由電動(dòng)機(jī)、減速裝置和螺旋副等傳動(dòng)裝置組成。噪聲小，基本無環(huán)境污染，電力傳輸方便，因此在夾具中應(yīng)用也較為廣泛。（5）電磁夾緊一般作為機(jī)床附件的通用夾具，如平面磨床上的磁力吸盤等。由于電磁夾緊力不大，只適宜一些切削力較小的切削加工。（6）自夾緊裝置直接利用機(jī)床的運(yùn)動(dòng)或切削力來進(jìn)行夾緊，不需要另設(shè)夾緊動(dòng)力源的裝置稱為自夾緊裝置，如鉆孔時(shí)刀具實(shí)現(xiàn)了工件的夾緊動(dòng)作。（7）真空夾緊利用封閉腔內(nèi)真空的吸力來夾緊工件，實(shí)質(zhì)上是利用大氣壓力來夾緊工件，該機(jī)構(gòu)特別適合于夾緊薄壁易變形的零件。14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5414.3.2夾緊力三要素的確定由于在加工過程中，切削力的作用點(diǎn)、方向和大小可能都在變化，應(yīng)按最不利的情況考慮。在實(shí)際的夾具設(shè)計(jì)中，夾緊力大小并非在所有情況下都需要計(jì)算。如對手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或類比法確定所需的夾緊力。對于關(guān)鍵工序所用的夾具，當(dāng)需準(zhǔn)確計(jì)算夾緊力時(shí)，常通過工藝試驗(yàn)來實(shí)測切削力的大小，然后計(jì)算夾緊力。將夾具和工件看成剛性系統(tǒng)，找出加工過程中對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡條件進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算時(shí)，為使夾緊可靠，應(yīng)將計(jì)算出的理論夾緊力Fl乘以安全系數(shù)K，作為實(shí)際夾緊力Fr，通常，K=1.5~3，粗加工時(shí)K=4.5-3，精加工時(shí)K=1.5-2。1.確定夾緊力大小圖中，設(shè)切削力FPy=800N，F(xiàn)Pz=200N，工件自重G=100N。靜力平衡條件為考慮最不利情況，取y=l/5。將已知條件代入上式，得理論夾緊力為Fl=380N。取安全系數(shù)K=3，得實(shí)際夾緊力Fr=900N。FPyl-[Fl/10+Gl+F(2l-l/10)+FPzy]=014.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5514.3.2夾緊力三要素的確定1）應(yīng)使定位基面與定位元件接觸良好。當(dāng)工件由幾個(gè)表面組合定位時(shí)，主要夾緊力的方向應(yīng)朝向主要定位基面。2）應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形。2.確定夾緊力方向工件以A、B面定位鏜孔K，要求保證孔的軸線與A面垂直。顯然A面是主要定位基面，主要夾緊力應(yīng)朝向該面。如果使夾緊力指向B面，則由于A面與B面間存在垂直度誤差，α≠90°，將不能滿足加工要求。加工薄壁套筒的兩種夾緊方式，由于工件的徑向剛度較差，用a的徑向夾緊方式將產(chǎn)生過大的夾緊變形而無法保證加工精度。b的軸向夾緊方式，由于工件軸向剛度大，夾緊力產(chǎn)生的變形很小，加工精度容易保證。14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5614.3.2夾緊力三要素的確定1）應(yīng)使定位基面與定位元件接觸良好。當(dāng)工件由幾個(gè)表面組合定位時(shí)，主要夾緊力的方向應(yīng)朝向主要定位基面。2）應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形。3）夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小夾緊力。2.確定夾緊力方向14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5714.3.2夾緊力三要素的確定1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)。2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位。3.確定夾緊力作用點(diǎn)薄壁件，如果必須在工件剛性較差的部位夾緊時(shí)，采用多點(diǎn)夾緊或使夾緊力均勻分布，以減小工件的夾緊變形。A處的夾緊力作用點(diǎn)位于支承元件之外，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩可使工件發(fā)生翻轉(zhuǎn)，破壞了工件的定位。圖中B處的夾緊力作用點(diǎn)就處于正確位置。薄壁工件，必須在剛性差的部位夾緊，加一厚度較大的錐面墊圈，使夾緊力均勻地分布在薄壁上，就不會(huì)產(chǎn)生工件局部壓陷。14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5814.3.2夾緊力三要素的確定3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。3.確定夾緊力作用點(diǎn)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以減小切削力對夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減小工件的加工振動(dòng)或彎曲變形。對于有些由于結(jié)構(gòu)限制而使夾緊力的作用點(diǎn)遠(yuǎn)離加工表面且剛性較差的工件，應(yīng)在加工表面附近增加輔助支承及對應(yīng)的附加夾緊力。FQ2就是這樣的附加夾緊力。14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5914.3.2夾緊力三要素的確定注意：（1）定位的夾緊力先動(dòng)作，夾緊的夾緊力后動(dòng)作。（2）夾緊元件只有在夾緊方向上移動(dòng)，夾緊過程中才不致破壞定位。

14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6014.3.2夾緊力三要素的確定問題：夾緊原理和結(jié)構(gòu)改造14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6114.3.2夾緊力三要素的確定問題：夾緊原理和結(jié)構(gòu)改造斜楔直接夾緊斜楔杠桿夾緊14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6214.3.3典型夾緊機(jī)構(gòu)1.斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊時(shí)外力作用在楔塊的大端，使楔塊楔入夾具與工件之間，斜面移動(dòng)，產(chǎn)生壓力，工件夾緊。特點(diǎn)：1）自鎖，在外力消除后，仍能保持工件處于夾緊狀態(tài)而不松開；2）具有增力作用；3）夾緊行程??；4）可改變作用力的方向。由于斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力小，操作費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)中很少單獨(dú)使用。14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)632.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊過程是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使螺母在高度上發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，增力大，自鎖性好，但夾緊動(dòng)作較慢。單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)14.3.3典型夾緊機(jī)構(gòu)14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6414.3.3典型夾緊機(jī)構(gòu)2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)螺紋斜楔夾緊裝置14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6514.3.3典型夾緊機(jī)構(gòu)2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋快速夾緊裝置快速撤離機(jī)構(gòu)

帶有開口墊圈的螺母夾緊

帶開口壓板的夾緊機(jī)構(gòu)

快卸螺母14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6614.3.3典型夾緊機(jī)構(gòu)3.偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。常用的偏心件是圓偏心輪和偏心軸。操作方便、夾緊迅速，但夾緊力和行程較小。一般用于切削力不大、振動(dòng)小、夾壓面公差小的情況。與壓板組成的偏心夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用較為廣泛。圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)，a、b用的是圓偏心輪，c用的是偏心軸，d用的是偏心叉14.3夾具的夾緊裝置及其它組成部件設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6714.3.4對刀裝置設(shè)計(jì)用調(diào)整法進(jìn)行銑削加工時(shí)，為確定工件相對于刀具的位置，銑床夾具一般設(shè)置對刀裝置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于工件加工表面的形狀。使用對刀塊對刀時(shí)，為免刀具與對刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損，一般需要在對刀塊與刀具之間放置塞尺來校準(zhǔn)它們之間的相對位置。對刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對刀的位置，一般在工件的切入端。a是圓形對刀塊，用于加工水平面；b是方形對刀塊，用于加工相互垂直的平面；c是直角對刀塊，d是側(cè)裝的直角對刀塊，用于加工臺(tái)階或鍵槽時(shí)對刀。平塞尺和圓柱形塞尺，塞尺的結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，平塞尺厚度一般為1mm、2mm、3mm，圓柱形塞尺直徑常用3mm或5mm14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6814.4.1機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法1.明確任務(wù)，收集資料2.擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖分析研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程等文件，了解零件的生產(chǎn)類型，本工序的加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)及所使用的工藝裝備等。收集有關(guān)資料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和廠訂標(biāo)準(zhǔn)，典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊，夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。1）設(shè)計(jì)定位裝置；2）設(shè)計(jì)夾緊裝置；3）選擇或設(shè)計(jì)導(dǎo)向元件或?qū)Φ对?）確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式，如定位鍵、分度裝置等；5）確定夾具的總體結(jié)構(gòu)及夾具在機(jī)床上的安裝方式。對夾具的定位方案、夾緊方案、總體結(jié)構(gòu)最好能擬訂出幾個(gè)不同的方案，畫出草圖，經(jīng)過分析比較，選擇最佳方案。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)6914.4.1機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法3.繪制夾具總圖總圖設(shè)計(jì)步驟主視圖取操作者面對機(jī)床所看到的夾具位置。用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓畫在各視圖相應(yīng)位置上，待加工面上的加工余量可用網(wǎng)紋線表示。工件要看作透明體，不遮擋夾具任何線條。依次繪制定位件、夾緊裝置和夾緊件、刀具的對刀或?qū)бA市本體及各個(gè)連接件等。結(jié)構(gòu)部分繪制好后，標(biāo)注必要的尺寸、配合和技術(shù)要求?？倛D設(shè)計(jì)過程中的幾點(diǎn)要求定位件、夾緊件、導(dǎo)引件等元件的設(shè)計(jì)，應(yīng)先參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和圖冊，選用合適的標(biāo)準(zhǔn)元件或組件。如果沒有合適的標(biāo)準(zhǔn)元件和機(jī)構(gòu)，才使用專用件或參考標(biāo)準(zhǔn)元件做一些適當(dāng)?shù)男薷?。在夾具的某些機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了操作方便和防止將工件裝反，可按具體情況設(shè)置止動(dòng)銷、障礙銷或其他防止誤裝的標(biāo)志。執(zhí)行某種運(yùn)動(dòng)職能的機(jī)構(gòu)和部件，必須運(yùn)動(dòng)靈活，以保證機(jī)構(gòu)能夠起到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)要求。夾具中各專用零部件的結(jié)構(gòu)工藝性要好，應(yīng)易于制造、檢測、裝配和調(diào)整。夾具的結(jié)構(gòu)要便于維修和更換零部件。適當(dāng)考慮提高夾具的通用性，某些元件可設(shè)計(jì)成可調(diào)整的或可更換的。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7014.4.1機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法3.繪制夾具總圖總圖設(shè)計(jì)步驟夾具總圖上尺寸的標(biāo)注應(yīng)標(biāo)注的5類尺寸：①夾具的輪廓尺寸。即夾具的長、寬、高尺寸。②定位元件上定位表面的尺寸以及各定位表面之間的尺寸。③定位表面到對刀件或刀具導(dǎo)引件間的位置尺寸，以及導(dǎo)引件(如鉆、鏜會(huì))之間的位置尺寸。④主要配合尺寸。為了保證夾具上各主要元件裝配后能夠滿足規(guī)定的使用要求，需要將其配合尺寸和配合性質(zhì)在圖上標(biāo)注出來。⑤夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸。與夾具在機(jī)床上安裝時(shí)有關(guān)的尺寸，用以確定夾具在機(jī)床上的正確位置。車床類夾具，主要指夾具與機(jī)床主軸端的連接尺寸；刨、銑夾具，是指夾具上的定向鍵與機(jī)床工作臺(tái)T形槽之間的配合尺寸。升降式夾具要注明最高和最低尺寸；回轉(zhuǎn)式夾具要注出間轉(zhuǎn)半徑或直徑，以便于檢查夾具與機(jī)床、刀具的相對位置有無干涉現(xiàn)象，以及夾具在機(jī)床上安裝的可能性。夾具上主要角度公差般按工件相應(yīng)角度公差的1/5~1/2選取，常取為±10'，要求嚴(yán)格的可取士±5'~±1'。夾具上主要元件間的位置尺寸公差和角度公差一般是按工件相應(yīng)公差的1/5~1/2取值的，有時(shí)甚至還取得更嚴(yán)格些。夾具上主要元件之間的尺寸應(yīng)取工件相應(yīng)尺寸的平均值，其公差一般取±0.02~±0.05mm。當(dāng)工件公差值較小時(shí)，宜取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3~1/2；當(dāng)工件公差值較大時(shí)，宜取工件相應(yīng)尺寸公差的1/5~1/3來做夾具上相應(yīng)位置尺寸的公差。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7114.4.1機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法3.繪制夾具總圖夾具總圖上技術(shù)要求目的：在于限制定位件和導(dǎo)引件等在夾具體上的相互位置誤差，以及夾具在機(jī)床上的安裝誤差。①定位件之間或定位件對夾具體底面之間的相互位置精度要求。②定位件與導(dǎo)引件之間的相互位置要求。例如，規(guī)定定位件與鉆套或鏜套軸線間的垂直度(或平行度)要求，是保證工件被加工孔位置精度所必須的。③對刀件與校正面間的相互位置要求。如銑床夾具上對刀塊的工作表面要求是不大于100:0.03。④夾具在機(jī)床上安裝時(shí)的位置精度要求。如車床類夾具的校正環(huán)與所用機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸線的同軸度要求(-般要求其跳動(dòng)量不大于0.02mm);銑床類夾具安裝時(shí)，校正面與機(jī)床工作臺(tái)送進(jìn)方向間的平行度要求等。位置公差的數(shù)值，通常是根據(jù)工件的精度要求，并參考類似的機(jī)床夾具來確定的。當(dāng)它與工件加工的技術(shù)要求直接相關(guān)時(shí)，可以取工件相應(yīng)位置公差的1/5~1/2，最常用的是取工件相應(yīng)公差的1/3~1/2。當(dāng)工件未注明要求時(shí)，夾具上的那些主要元件間的位置公差，可以按經(jīng)驗(yàn)取為(100:0.02)~(100:0.05)mm，或?qū)τ诠ぜ娜L來說不大于0.03~0.05mm。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7214.4.1機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法4.繪制零件圖5.檢查非標(biāo)準(zhǔn)零件都要繪制零件圖，并按總圖要求確定零件的尺寸、公差和技術(shù)條件。由于夾具上的專用零件的制造屬于單件生產(chǎn)，精度要求又高，根據(jù)夾具精度要求和制造的特點(diǎn)，有些零件必須在裝配中再進(jìn)行相配加工，有的應(yīng)在裝配后再做組合加工，所以這樣的零件在工作圖上應(yīng)該有明確注明。例如，在夾具體上用以固定鉆模板、對刀塊等類元件位置用的銷釘孔，就應(yīng)在裝配時(shí)進(jìn)行加工。根據(jù)具體工藝方法的不同，在夾具的有關(guān)零件圖上可注明:“兩孔和件x同鉆鉸”或“兩銷孔按件x配作"。再如，對于要嚴(yán)格保證間隙和配合性質(zhì)的零件，應(yīng)在零件圖上注明:“與件x相配，保證總圖要求”等。當(dāng)結(jié)構(gòu)方案擬訂完成之后，就應(yīng)對夾具的方案進(jìn)行精度分析和估算了。在夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還有必要根據(jù)夾具有關(guān)元件和總圖上的配合性質(zhì)及技術(shù)要求等再進(jìn)行一次復(fù)算。1）干涉檢查，工作時(shí)，夾具不能和刀具、機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件有干涉。2）運(yùn)動(dòng)檢查，夾具中運(yùn)動(dòng)零件的位置不應(yīng)受阻，如夾緊位置、松開位置和運(yùn)動(dòng)過程都不能和和其它元件有干涉和碰撞。3）定位調(diào)整，為保證不同批次毛坯件的尺寸差異，應(yīng)設(shè)計(jì)一些可調(diào)整結(jié)構(gòu)。4）防止誤定位，對外形對稱的工件，可注意工件上的工藝標(biāo)記，或在夾具結(jié)構(gòu)上采取措施，防止誤裝。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7314.4.2車床夾具設(shè)計(jì)在車床上用來加工工件的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具有兩大類：一類是安裝在主軸上的夾具，另一類是安裝在床身或大拖板上的夾具。安裝在車床主軸上的夾具，分為4類。1）卡盤和夾頭式車床夾具，以工件外圓為定位基面，如三爪自定心卡盤及各種定心夾緊卡頭等。2）心軸式的車床夾具，以工件內(nèi)孔為定位基面，如各種定位心軸（剛性心軸）、彈簧心軸等。3）以工件頂尖孔定位的車床夾具，如頂尖、撥盤等。4）角鐵和花盤式夾具，以工件的不同組合表面定位。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7414.4.2車床夾具設(shè)計(jì)要求工件加工面的軸線必須和車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合。對于如支座、殼體等工件，工件的回轉(zhuǎn)表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸要求或相互位置精度時(shí)，應(yīng)以夾具回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件工作表面的位置。1.定位裝置車削時(shí)，工件除受切削扭矩的作用外，整個(gè)夾具還受離心力的作用，而且工件定位基準(zhǔn)的位置相對于切削力和重力的方向是變化的。夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的夾緊力必須足夠，自鎖性能要好，以防止工件在加工過程中松動(dòng)。2.夾緊裝置14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7514.4.2車床夾具設(shè)計(jì)夾具的回轉(zhuǎn)軸線與車床的回轉(zhuǎn)軸線必須有較高的同軸度。安裝方式：1）徑向尺寸D小于140mm，或D<（2-3）d的小型夾具，一般通過錐柄安裝在車床主軸錐孔中，并用螺栓拉緊，這種連接方式定心精度較高。2）徑向尺寸較大的夾具，一般通過過渡盤與車床主軸連接。3.車床夾具與機(jī)床的連接a）主軸前端錐孔b）主軸前端外圓柱面c）主軸前端短圓錐面

d）主軸前端長圓錐面1-主軸；2-過渡盤；3-夾具；4-拉桿；5-鍵；6-鎖緊螺母；7-螺栓14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7614.4.2車床夾具設(shè)計(jì)1）結(jié)構(gòu)緊湊、懸伸短。2）平衡。要保證夾具的重心和主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸，就要對車床夾具進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)。平衡的方法有兩種：設(shè)置配重塊或加工減重孔。配重塊上應(yīng)開有弧形槽或徑向孔，以便調(diào)整配重塊的位置。3）安全。應(yīng)設(shè)計(jì)成圓形結(jié)構(gòu)，各個(gè)元件（包括工件）一般不允許突出在夾具體的圓形輪廓之外。防止切屑纏繞和冷卻潤滑液的飛濺等問題，必要時(shí)可設(shè)置防護(hù)罩。4.夾具總體結(jié)構(gòu)要求配重塊14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7714.4.3銑床夾具設(shè)計(jì)按銑削時(shí)的進(jìn)給方式不同，可分為：1）直線進(jìn)給式銑床夾具。安裝在銑床工作臺(tái)上，在加工中隨工作臺(tái)按直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)。按照在夾具中同時(shí)安裝工件的數(shù)目和工位多少分為：單件加工、多件加工和多工位加工夾具。2）圓周進(jìn)給式銑床夾具。多用在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)鼓輪的銑床上，依靠回轉(zhuǎn)臺(tái)或鼓輪的旋轉(zhuǎn)將工件順序送入銑床的加工區(qū)域，實(shí)現(xiàn)連續(xù)切削。在切削的同時(shí)，可在裝卸區(qū)域裝卸工件，使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合，是一種高效率的銑床夾具。3）靠模進(jìn)給式銑床夾具。帶有靠模的夾具，適用于專用或通用銑床上加工各種非圓曲面。用于在臥式銑床上加工法蘭盤上的兩個(gè)平面，工件以端面和中心的孔為定位基準(zhǔn)，在支承板和定位銷上實(shí)現(xiàn)5點(diǎn)定位，采用氣缸通過聯(lián)動(dòng)的鉸鏈機(jī)構(gòu)帶動(dòng)壓爪夾緊工件。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7814.4.3銑床夾具設(shè)計(jì)雙工位回轉(zhuǎn)銑削的銑床夾具多件裝夾的銑床夾具14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)7914.4.3銑床夾具設(shè)計(jì)蓋板式平面銑夾具料倉式銑床夾具14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8014.4.3銑床夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：工件定位可靠，夾緊力足夠大，手動(dòng)夾緊時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)要有良好的自鎖性能，夾具上各組成元件應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度。有確定刀具位置和夾具方向的對刀裝置和定位鍵。具體要求：1）定位方案確定，應(yīng)注意定位的穩(wěn)定性。盡量選加工過的平面為定位基面，定位元件要用支承板，且距離盡量遠(yuǎn)一些，以提高定位穩(wěn)定性；用毛坯面定位時(shí)，定位元件要用球頭支承釘，可采用自位支承或輔助支承提高定位穩(wěn)定性，以避免加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。2）夾緊機(jī)構(gòu)剛性要好，有足夠的夾緊力，力的作用點(diǎn)要盡量靠近加工表面，并夾緊在工件剛性較好的部位，以保證夾緊可靠、夾緊變形小。對于手動(dòng)夾具，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具有良好的自鎖性能。3）夾具的重心要盡可能低，夾具體與機(jī)床工作臺(tái)的接觸面積要大。夾具體的高度與寬度比一般為H/B≤1~1.25。4）切屑流出及清理方便。大型夾具應(yīng)考慮排屑口、出屑槽；對不易清除切屑的部位和空間應(yīng)加防護(hù)罩。加工時(shí)采用切削液時(shí)，夾具體設(shè)計(jì)要考慮切削液的流向和回收。為提高生產(chǎn)率，可安排工件多件加工，夾緊應(yīng)采用快速夾緊、聯(lián)動(dòng)夾緊等高效夾緊裝置。大型銑床夾具，在夾具體上還要設(shè)置懸吊裝置，以便搬運(yùn)。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8114.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)鉆床夾具簡稱鉆模，它一般由鉆套、鉆模板、定位元件、夾緊裝置和夾具體組成。根據(jù)夾具的總體結(jié)構(gòu)和鉆模板的特點(diǎn)，生產(chǎn)中使用的鉆模有固定式、回轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式、鉸鏈?zhǔn)健⒒姐@模等結(jié)構(gòu)。1.鉆套在鉆、擴(kuò)、鉸加工時(shí)，鉆套用來引導(dǎo)刀具以保證被加工孔的位置精度（1）標(biāo)準(zhǔn)鉆套。有固定鉆套、可換鉆套和快換鉆套等。固定鉆套 可換鉆套快換鉆套 長型快換鉆套

薄壁鉆套14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8214.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)1.鉆套（2）特殊鉆套a）小孔距鉆套

b）加長鉆套

c）斜面鉆套14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8314.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（1）固定式鉆模特點(diǎn)：鉆模用螺釘壓板固定在機(jī)床上，用于在立式鉆床上加工單孔或在搖臂鉆床上加工位于同一方向上的平行孔系。由于它在機(jī)床上的位置固定，故所加工孔精度較高。1-夾具體；2-V形塊；3-偏心壓板；4-鉆套；5-手動(dòng)拔銷14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8414.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（1）固定式鉆模14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8514.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（2）回轉(zhuǎn)式鉆模用于加工工件上同一圓周上平行孔系或加工分布在同一圓周上的徑向孔系?；拘问接辛⑤S、臥軸和傾斜軸三種。工件一次裝夾中，靠鉆模依次回轉(zhuǎn)加工各孔，因此這類鉆模必須有分度裝置。使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊，在成批生產(chǎn)中廣泛使用。回轉(zhuǎn)分度部分多采用標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。1-工件；2-定位銷軸；3-擋銷；4-定位套；5-分度對定銷；6-手鈕；7-手柄；8-襯套；9-開口墊圈；10-螺母；11-分度盤；12-鉆模套；13-夾具體14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8614.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（2）回轉(zhuǎn)式鉆模用于加工工件上同一圓周上平行孔系14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8714.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（3）蓋板式鉆模沒有夾具體，只有一塊鉆模板，在鉆模板上除了裝鉆套外，還有定位元件和夾緊裝置。特點(diǎn)：定位元件、夾緊裝置及鉆套均設(shè)在鉆模板上，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低、加工孔的位置精度較高。加工小孔的鉆模，因切削力矩小，可不設(shè)夾緊裝置。每次需從工件上裝卸，鉆模的重量一般不超過10kg。用途：床身、箱體等大型工件上的小孔加工。中小批量生產(chǎn)，凡需鉆、擴(kuò)、鉸后立即進(jìn)行倒角、锪平面、攻螺紋等工步時(shí)。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8814.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（4）滑柱式鉆模帶有升降臺(tái)的通用可調(diào)夾具，多與組合機(jī)床或多軸箱聯(lián)合使用，在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。平臺(tái)上可根據(jù)需要安裝定位裝置，鉆模板上可設(shè)置鉆套、夾緊元件及定位元件等。鉆模板5的位置由導(dǎo)向滑柱2來確定，并懸掛在滑柱上，通過彈簧1和橫梁6與機(jī)床主軸或主軸箱連接14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)8914.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（5）移動(dòng)式鉆模用在立式鉆床上，先后鉆削工件同一表面上的多個(gè)孔，屬于小型夾具，被加工的孔徑一般小于10mm。移動(dòng)方式：自由移動(dòng)，讓鉆套去對準(zhǔn)鉆頭；定向移動(dòng)，用專門設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌和定程機(jī)構(gòu)來控制移動(dòng)的方向和距離。（6）翻轉(zhuǎn)式鉆模一般用手進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。夾具和工件總重量不能太重，一般不超過10kg。主要用于加工小型工件分布在不同表面上的孔，可以減少安裝次數(shù)，提高各被加工孔的位置精度，其加工批量不宜過大。14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)9014.4.4鉆夾具設(shè)計(jì)2.鉆模（6）翻轉(zhuǎn)式鉆模14.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法及常用夾具機(jī)械制造基礎(chǔ)第14章

機(jī)床夾具設(shè)計(jì)9114.4.5組合夾具（1）槽系組合夾具按照尺寸系列，有小型、中型和大型三種。由基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、夾緊件、緊固件、其他件、合件等8大類零件組成。連接基面為T形槽，元件由鍵和螺栓等元件定位緊固連接。（2）孔系組合夾具由8大類元件組成，元件與元件之間用兩