機床夾具設計與組裝ppt課件

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 中國地質(zhì)大學北京中國地質(zhì)大學北京機械工程實驗教學中心機械工程實驗教學中心 呂戰(zhàn)竹呂戰(zhàn)竹實驗一實驗一 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(nèi)容六、實驗目的與內(nèi)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？ 在機床上對工件進展加工時，為保證加工精度在機床上對工件進展加工時，為保證加工精度和提高消費率，使工件在機床上相對刀具占有和提

2、高消費率，使工件在機床上相對刀具占有正確位置的輔助安裝。正確位置的輔助安裝。 對機械加工質(zhì)量、工人勞動強度、消費率和消對機械加工質(zhì)量、工人勞動強度、消費率和消費本錢有直接影響費本錢有直接影響夾具任務原理的要點：夾具任務原理的要點：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，定位元件的定夾具對機床有準確的相對位置，定位元件的定位任務面對于夾具與機床相聯(lián)接的外表之間有位任務面對于夾具與機床相聯(lián)接的外表之間有準確的相對位置，從而滿足工件加工面對定位準確的相對位置，從而滿足工件加工面對定位基準的相互位置精度要求?；鶞实南嗷ノ恢镁纫?。w 使刀具相對有關

3、的定位元件的定位任務面調(diào)整使刀具相對有關的定位元件的定位任務面調(diào)整到準確位置，保證刀具在工件上加工出的外表到準確位置，保證刀具在工件上加工出的外表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、夾緊安裝、夾緊安裝3、對刀與導引元件、對刀與導引元件4、聯(lián)接元件和聯(lián)接外表、聯(lián)接元件和聯(lián)接外表5、夾詳細、夾詳細6、其它安裝、其它安裝二、工件在夾具中的定位二、工件在夾具中的定位主要內(nèi)容：主要內(nèi)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

4、原理二六點定位原理圖 4-5 六點定位原理xzy 要確定其空間位置，就需求限制其 6 個自在度 將 6 個支承籠統(tǒng)為6個“點，6個點限制了工件的6 個自在度，這就是六點定位原理。 任何一個剛體在空間都有 6 個自在度，即沿繞三個坐標軸的挪動和轉動用 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個自在度均被限制，稱為“完全定位。工件6個自在度中有1個或幾個自在度未被限制，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要有與工件相順應的精度。要有與工件相順應的

5、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，以便在運用中堅持精度。普通多采用要有耐磨性，以便在運用中堅持精度。普通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。 平面定位的主要方式是支承定位，所用的定位元件稱為根本支承，有支承釘、支承板、及平面等。1、工件以平面定位、工件以平面定位根本支承包括固定支承、可調(diào)支承、自位支承。根本支承包括固定支承、

6、可調(diào)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(diào)支承可調(diào)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(nèi)調(diào)整的支承。圍內(nèi)調(diào)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(diào)理和補償各批毛坯尺以調(diào)理和補償各批毛坯尺寸的誤差，普通每批毛坯寸的誤差，普通每批毛坯調(diào)整一次。調(diào)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順應工件定位基順應工件定位基面位置變化。面位置變化。多用于剛度缺乏多用于剛度缺乏的毛坯外表或不的毛坯外表或不延續(xù)的平面的定延續(xù)的平面的定位。雖添加了接位。雖添加了接觸點數(shù)

7、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在度。不限制工件自在度。構造可調(diào)并能鎖緊。構造可調(diào)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、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位1V形塊形塊V形塊、定位

8、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構造簡單，但定心精度不高定位元件構造簡單，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、工件以組合外表定位、工件以組合外表定位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、工件以組合外表定位、工件以組合外表定位d=350mmd50mmd很小很小4、工件以組合外表定位、工件以組合外表定位2一

9、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、工件以組合外表定位、工件以組合外表定位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(nèi)容：主要內(nèi)容：一定位誤差及其產(chǎn)生緣由一定位誤差及其產(chǎn)生緣由二定位誤差的計算二定位誤差的計算一定位誤差及其產(chǎn)生緣由一定位誤差及其產(chǎn)生緣由定位誤差：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，稱為定位誤差，以定位誤差，以dw表示。表示。定位誤差產(chǎn)生的緣由：定位誤差產(chǎn)生的緣由：1、定位基準與設計基準不重合所致、定位基

10、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(chǎn)生的誤差、定位基準與設計基準不重合產(chǎn)生的誤差基準不重合誤差基準不重合誤差jb假設將定位基假設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)絡尺寸，那聯(lián)絡尺寸，那么基準不重合么基準不重合誤差等于聯(lián)絡誤差等于聯(lián)絡尺寸的公差。尺寸的公差。2、定位副制造不準確時產(chǎn)生的誤差、定位副制造不準確時產(chǎn)生的誤差基準位移誤差基準位移誤差 jw 由于定位副制造不準確，使得設計基準位置發(fā)生變動而由于定位副制造不準確，使得設計基準位置發(fā)生變動而產(chǎn)生的定位誤差產(chǎn)生的定位誤差2、定位副制造不準確時產(chǎn)生的誤差、定位副

11、制造不準確時產(chǎn)生的誤差 jw = Dmax- dmin = D + d + DmaxdminOjwO1O2留意軸程度放置時留意軸程度放置時留意軸垂直放置時留意軸垂直放置時 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dw jb jw方法方法2：按最不利的情況，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間隔，并將其投影到加工

12、尺寸方兩位置的間隔，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：定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)整法加工一批工件的條件下。注：定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)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(nèi)容：主要內(nèi)容：一夾緊安裝的組成及根本要求一夾緊安裝的組成及根本要求二典型夾緊機構二典型夾緊機構一夾緊安裝的組成及根本要求一夾緊安裝的組成及根本要求1、力源安裝、力源安裝2、中間傳力機構、中間傳力機構3、夾緊元件、夾緊元件w 改動作用力的方向；改動作用力的方向；w 改動

13、作用力的大小增；改動作用力的大小增；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逝后，仍能可靠供的原始力消逝后，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：一夾緊安裝的組成及根本要求一夾緊安裝的組成及根本要求夾緊元件應滿足的根本要求夾緊元件應滿足的根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()FF斜楔夾角的自鎖條件：斜楔夾角的自鎖條件：1+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：有增力作用擴力比有增力作用擴力比ip 3，且，且 越小，增力越大越小，

14、增力越大夾緊行程小夾緊行程小 越小，夾緊行程越小越小，夾緊行程越小構造簡單，但操作不方便構造簡單，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：構造簡單，夾緊可靠構造簡單，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，效夾緊動作慢，輔助時間長，效率低率低運用場所：手動夾緊運用場所：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，效率高運用場所：切削力小，無振動，運用場所：切削力小，無振動，工件尺寸公差不大的場所工件

15、尺寸公差不大的場所五、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)接元件定位鍵規(guī)范對刀塊構造規(guī)范對刀塊構造前往前往規(guī)范定位鍵構造規(guī)范定位鍵構造前往前往鉆套鉆套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、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特殊鉆套特殊鉆套前往前往六、實驗目的與內(nèi)容六、實驗目的與內(nèi)容一實驗目的：一實驗目的：1、了解機床夾具在機械加工中的重要作用；、了解機床夾具在機械加工中的重要作用；2、深化了解六點定位原理、過定位、欠定位、完全定、深化了解六點定位原理、過定位、欠定位、完全定位、不完全定位、工序基準、定位基準、丈量基準、位、不完全定位、工序基準、定位基準、丈量基準、設計基準等根本概念；設計基準等根本概念；3、了解夾具設計的根本要求及根本組裝知識；、了解夾具設計的根本要求及根本組裝知識；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求的合理的夾具。工序加工需求的合理的夾具。六、實驗目的與內(nèi)容六、實驗目