機床夾具設計與組裝

1、實驗一實驗一 機床夾具設計與組裝機床夾具設計與組裝 實驗一實驗一 機床夾具設計與組裝機床夾具設計與組裝 一、機床夾具概述一、機床夾具概述二、工件在夾具中的定位二、工件在夾具中的定位三、定位誤差分析三、定位誤差分析四、工件在夾具中的夾緊四、工件在夾具中的夾緊五、夾具其它元件五、夾具其它元件六、實驗目的與內容六、實驗目的與內容一、機床夾具概述一、機床夾具概述什么是機床夾具？什么是機床夾具？ 在機床上對工件進行加工時，為保證加工精度在機床上對工件進行加工時，為保證加工精度和提高生產率，使工件在機床上相對刀具占有和提高生產率，使工件在機床上相對刀具占有正確位置的輔助裝置。正確位置的輔助裝置。 對對機械

2、加工質量、工人勞動強度、生產率和生機械加工質量、工人勞動強度、生產率和生產成本產成本有直接影響有直接影響夾具工作原理的要點：夾具工作原理的要點：w 使工件在夾具中占有正確的位置使工件在夾具中占有正確的位置w 夾具對機床有準確的相對位置夾具對機床有準確的相對位置，定位元件的定，定位元件的定位工作面對于夾具與機床相聯(lián)接的表面之間有位工作面對于夾具與機床相聯(lián)接的表面之間有準確的相對位置，從而滿足準確的相對位置，從而滿足工件加工面對定位工件加工面對定位基準的相互位置精度要求基準的相互位置精度要求。w 使刀具相對有關的定位元件的定位工作面調整使刀具相對有關的定位元件的定位工作面調整到準確位置，保證到準確

3、位置，保證刀具在工件上加工出的表面刀具在工件上加工出的表面對工件定位基準的位置尺寸對工件定位基準的位置尺寸夾具的組成夾具的組成1、定位元件、定位元件2、夾緊裝置、夾緊裝置3、對刀與導引元件、對刀與導引元件4、聯(lián)接元件和聯(lián)接表面、聯(lián)接元件和聯(lián)接表面5、夾具體、夾具體6、其它裝置、其它裝置二、工件在夾具中的定位二、工件在夾具中的定位主要內容：主要內容：（一）基準的概念（一）基準的概念（二）六點定位原理（二）六點定位原理（三）常見的定位方式和定位元件（三）常見的定位方式和定位元件（一）基準的概念（一）基準的概念（一）基準的概念（一）基準的概念（二）六點定位原理（二）六點定位原理圖 4-5 六點定位原

4、理xzy 要確定其空間位置，就需要限制其 6 個自由度 將 6 個支承抽象為6個“點”，6個點限制了工件的6 個自由度，這就是六點定位原理。 任何一個剛體在空間都有 6 個自由度，即沿（繞）三個坐標軸的移動和轉動用 表示x y z x y z 、 、 、（二）六點定位原理（二）六點定位原理（二）六點定位原理（二）六點定位原理工件的6個自由度均被限制，稱為“完全定位”。工件6個自由度中有1個或幾個自由度未被限制，稱為“不完全定位”或“部分定位”。 （三）常見的定位方式和定位元件（三）常見的定位方式和定位元件w 定位元件的設計要求：定位元件的設計要求：1）要有與工件相適應的精度。）要有與工件相適應

5、的精度。2）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形。）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形。3）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為5862hrc。1、工件以平面定位、工件以平面定位 利用工件上一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為平面定位。如箱體、支架、機座、板盤類零件的加工，多用平面定位。 平面定位的主要形式是支承定位，所用的定位元件稱為基本支承，有支承釘、支承板、及平面等。1、工件以平面定位、工件以平面定位基本支承包括固定支承、可調支承、自位支承?；局С邪?/p>

6、固定支承、可調支承、自位支承。（1）固定支承）固定支承1、工件以平面定位、工件以平面定位（2）可調支承）可調支承頂端位置可在一定高度范頂端位置可在一定高度范圍內調整的支承。圍內調整的支承。多用于未加工平面的定位，多用于未加工平面的定位，以調節(jié)和補償以調節(jié)和補償各批各批毛坯尺毛坯尺寸的誤差，一般每批毛坯寸的誤差，一般每批毛坯調整一次。調整一次。1、工件以平面定位、工件以平面定位（3）自位支承）自位支承本身的位置能在本身的位置能在定位過程中自動定位過程中自動適應工件定位基適應工件定位基面位置變化。面位置變化。多用于剛度不足多用于剛度不足的毛坯表面或不的毛坯表面或不連續(xù)的平面的定連續(xù)的平面的定位。雖

7、增加了接位。雖增加了接觸點數(shù)目，但未觸點數(shù)目，但未發(fā)生過定位。發(fā)生過定位。1、工件以平面定位、工件以平面定位（4）輔助支承）輔助支承不限制工件自由度。不限制工件自由度。結構可調并能鎖緊。結構可調并能鎖緊。2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（1）定位銷）定位銷主要用于直徑小于主要用于直徑小于50mm的的中小孔定位。中小孔定位。定位銷、定位心軸定位銷、定位心軸2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（2）圓錐銷）圓錐銷常用于工件孔端的定位常用于工件孔端的定位2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（3）定位心軸）定位心軸間隙配合心軸、過盈配合心軸、小錐度心軸間隙配合心軸、過盈配合心軸、小錐度心軸3、工件以外圓

8、柱面定位、工件以外圓柱面定位（1）v形塊形塊v形塊、定位套筒、半圓孔定位座形塊、定位套筒、半圓孔定位座3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（2）定位套筒）定位套筒定位元件結構簡單，但定心精度不高定位元件結構簡單，但定心精度不高3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（3）半圓孔定位座）半圓孔定位座3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（4）外圓定心夾緊機構）外圓定心夾緊機構b)b)c)c)圖圖4-20 4-20 彈簧夾頭彈簧夾頭4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（1）一個平面和兩個與其垂直的孔的組合）一個平面和兩個與其垂直的孔的組合4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位

9、d=350mmd50mmd很小很小4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（2）一個平面和兩個與其垂直的外圓柱面的組合）一個平面和兩個與其垂直的外圓柱面的組合4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（3）一個孔和一個平行于孔中心線的平面的組合）一個孔和一個平行于孔中心線的平面的組合三、三、 定位誤差分析定位誤差分析主要內容：主要內容：（一）定位誤差及其產生原因（一）定位誤差及其產生原因（二）定位誤差的計算（二）定位誤差的計算（一）定位誤差及其產生原因（一）定位誤差及其產生原因定位誤差：定位誤差：設計基準在工序尺寸方向上的最大位置變動量，稱為設計基準在工序尺寸方向上的最大位置變動量，稱為定位

10、誤差定位誤差，以以dwdw表示。表示。定位誤差產生的原因：定位誤差產生的原因：1、定位基準與設計基準不重合所致、定位基準與設計基準不重合所致2、定位副制造不準確所致、定位副制造不準確所致1、定位基準與設計基準不重合產生的誤差、定位基準與設計基準不重合產生的誤差基準不重合誤差基準不重合誤差（jbjb）如果將定位基如果將定位基準到設計基準準到設計基準間的尺寸稱為間的尺寸稱為聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸，則，則基準不重合誤基準不重合誤差等于差等于聯(lián)系尺聯(lián)系尺寸的公差寸的公差。2、定位副制造不準確時產生的誤差、定位副制造不準確時產生的誤差基準位移誤差（基準位移誤差（ jwjw ）由于定位副制造不準確，使得由于定位

11、副制造不準確，使得設計基準位置發(fā)生變動設計基準位置發(fā)生變動而而產生的定位誤差產生的定位誤差2、定位副制造不準確時產生的誤差、定位副制造不準確時產生的誤差 jw = dmax- dmin = d + d + dmaxdminojwo1o2當心軸水平放置時當心軸水平放置時當心軸垂直放置時當心軸垂直放置時 jw = （ d+d） 12（二）、定位誤差的計算（二）、定位誤差的計算方法方法1：先分別求出基準位移誤差和基準不重合誤先分別求出基準位移誤差和基準不重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，即即dwdw jb jb jwjw方法方法2 2：按最不利的情況，

12、確定一批工件設計基準按最不利的情況，確定一批工件設計基準的兩個極限位置，再根據(jù)幾何關系求出此的兩個極限位置，再根據(jù)幾何關系求出此兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。向上，便可求出定位誤差。注：注：定位誤差只產生在采用調整法加工一批工件的條件下。定位誤差只產生在采用調整法加工一批工件的條件下。 定位誤差的兩組成部分并非任何情況下都存在。定位誤差的兩組成部分并非任何情況下都存在。四、四、 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊主要內容：主要內容：（一）夾緊裝置的組成及基本要求（一）夾緊裝置的組成及基本要求（二）典型夾緊機構（二）典型夾緊機構

13、（一）夾緊裝置的組成及基本要求（一）夾緊裝置的組成及基本要求1、力源裝置、力源裝置2、中間傳力機構、中間傳力機構3、夾緊元件、夾緊元件w 改變作用力的方向；改變作用力的方向；w 改變作用力的大?。ǜ淖冏饔昧Φ拇笮。ㄔ鲈觯?；）；w 使夾緊實現(xiàn)自鎖，保證力源提使夾緊實現(xiàn)自鎖，保證力源提供的原始力消失后，仍能可靠供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件。地夾緊工件。中間傳力機構的作用：中間傳力機構的作用：（一）夾緊裝置的組成及基本要求（一）夾緊裝置的組成及基本要求夾緊元件應滿足的基本要求夾緊元件應滿足的基本要求（二）典型夾緊機構（二）典型夾緊機構1、斜楔夾緊、斜楔夾緊夾緊力：夾緊力：pq12tantan

14、()ff斜楔夾角的自鎖條件：斜楔夾角的自鎖條件：1 1+ +2 2（二）典型夾緊機構（二）典型夾緊機構1、斜楔夾緊、斜楔夾緊斜楔夾緊的特點：斜楔夾緊的特點：v 有增力作用有增力作用（擴力比（擴力比ip 3，且且 越小，增力越小，增力越大）越大）v 夾緊行程小夾緊行程小（ 越小，夾緊行程越?。┰叫?，夾緊行程越?。﹙ 結構簡單，結構簡單，但操作不方便但操作不方便（二）典型夾緊機構（二）典型夾緊機構2、螺旋夾緊、螺旋夾緊特點：特點： 結構簡單，夾緊可靠結構簡單，夾緊可靠 擴力比大（擴力比大（ip80） 夾緊行程不受限制夾緊行程不受限制 夾緊動作慢，輔助時間長，夾緊動作慢，輔助時間長，效率低效率低應用

15、場合：應用場合：手動夾緊手動夾緊（二）典型夾緊機構（二）典型夾緊機構3、偏心夾緊、偏心夾緊特點：特點： 夾緊力小，自鎖性能差夾緊力小，自鎖性能差 夾緊行程小夾緊行程小 夾緊動作快，效率高夾緊動作快，效率高應用場合：應用場合：切削力小，無振動，切削力小，無振動，工件尺寸公差不大的場合工件尺寸公差不大的場合五、夾具其它元件五、夾具其它元件w 對刀元件對刀元件w 導引元件（鉆套）導引元件（鉆套）w 聯(lián)接元件（定位鍵）聯(lián)接元件（定位鍵）標準對刀塊結構標準對刀塊結構返回返回標準定位鍵結構標準定位鍵結構返回返回鉆套鉆套1）固定鉆套）固定鉆套固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套

16、、特殊鉆套鉆套鉆套2）可換鉆套）可換鉆套鉆套鉆套3）快換鉆套）快換鉆套鉆套鉆套4）特殊鉆套）特殊鉆套返回返回六、實驗目的與內容六、實驗目的與內容（一）實驗目的：（一）實驗目的：1、理解機床夾具在機械加工中的重要作用；、理解機床夾具在機械加工中的重要作用；2、深入理解六點定位原理、過定位、欠定位、完全定、深入理解六點定位原理、過定位、欠定位、完全定位、不完全定位、工序基準、定位基準、測量基準、位、不完全定位、工序基準、定位基準、測量基準、設計基準等基本概念；設計基準等基本概念；3、了解夾具設計的基本要求及基本組裝知識；、了解夾具設計的基本要求及基本組裝知識；4、學會根據(jù)一個零件的工序工藝要求，設計并組裝該、學會根據(jù)一個零件的工序工藝要求，設計并組裝該工序加工需要的合理的夾具。工序加工需要的合理的夾具。六、實驗目的與內容六、實驗