機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)_機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理

1、第四章第四章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求（1）了解機(jī)床夾具的組成、作用及其對零件加工的重要性）了解機(jī)床夾具的組成、作用及其對零件加工的重要性（2）掌握對工件定位的概念、原理、要求及定位誤差的概念）掌握對工件定位的概念、原理、要求及定位誤差的概念（3）掌握各種不同定位方式定位誤差的計(jì)算）掌握各種不同定位方式定位誤差的計(jì)算（4）熟悉對工件夾緊的目的、要求和夾緊機(jī)構(gòu)）熟悉對工件夾緊的目的、要求和夾緊機(jī)構(gòu)（5）熟悉各種機(jī)床上使用的夾具特點(diǎn)）熟悉各種機(jī)床上使用的夾具特點(diǎn)（6）初步掌握夾具設(shè)計(jì)的方法、要點(diǎn)和步驟）初步掌握夾具設(shè)計(jì)的方法、要點(diǎn)和步驟主要內(nèi)容主要內(nèi)容第第4 4

2、章章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理4.1 4.1 機(jī)床夾具的概述機(jī)床夾具的概述4.2 4.2 工件的定位工件的定位4.3 4.3 典型的定位方式、定位元件及定位裝置典型的定位方式、定位元件及定位裝置4.4 4.4 定位誤差定位誤差4.5 4.5 工件的夾緊工件的夾緊4.6 4.6 夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)4.7 4.7 夾具的動力裝置夾具的動力裝置4.8 4.8 夾具的其它裝置夾具的其它裝置4.9 4.9 夾具設(shè)計(jì)的方法及步驟夾具設(shè)計(jì)的方法及步驟思考與練習(xí)：思考與練習(xí)：一、機(jī)床夾具的定義一、機(jī)床夾具的定義 廣義廣義 機(jī)床夾具機(jī)床夾具 輔助輔助將刀具在機(jī)床上進(jìn)行定位、夾緊的裝置。將刀具在機(jī)床上進(jìn)行定

3、位、夾緊的裝置。二、工件的安裝二、工件的安裝 定義定義 內(nèi)容：內(nèi)容： 方式：方式：4-1 夾具的基本概念夾具的基本概念安裝安裝定位定位夾緊夾緊劃線安裝劃線安裝夾具安裝夾具安裝三、夾具的組成三、夾具的組成1、夾具的組成、夾具的組成 定位元件及定位裝置定位元件及定位裝置 夾緊元件及夾緊裝置夾緊元件及夾緊裝置 導(dǎo)向元件或?qū)Φ堆b置導(dǎo)向元件或?qū)Φ堆b置 動力裝置動力裝置 夾具體夾具體 其它元件與裝置其它元件與裝置2、夾具的工作原理要點(diǎn)、夾具的工作原理要點(diǎn) 使工件占有正確的加工位置使工件占有正確的加工位置 保證夾具定位工作面相對機(jī)床切削運(yùn)動形成表面的保證夾具定位工作面相對機(jī)床切削運(yùn)動形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，

4、滿足加工面對定位基準(zhǔn)的相互位置精準(zhǔn)確幾何位置，滿足加工面對定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求度要求 保證加工面對定位基準(zhǔn)的位置尺寸保證加工面對定位基準(zhǔn)的位置尺寸機(jī)床夾具和機(jī)床、刀具、工件之間關(guān)系圖機(jī)床夾具和機(jī)床、刀具、工件之間關(guān)系圖四、夾具的作用四、夾具的作用（1）保證加工精度）保證加工精度 （2）提高生產(chǎn)率）提高生產(chǎn)率（3）減輕工人勞動強(qiáng)度）減輕工人勞動強(qiáng)度 （4）擴(kuò)大機(jī)床使用范圍）擴(kuò)大機(jī)床使用范圍（5）降低生產(chǎn)成本）降低生產(chǎn)成本 （6）可由較低技術(shù)等級的工人加工）可由較低技術(shù)等級的工人加工 五、夾具分類五、夾具分類 1、按專業(yè)化程度、按專業(yè)化程度 通用夾具通用夾具 專用夾具專用夾具 成組夾具成組夾

5、具 組合夾具組合夾具 隨行夾具隨行夾具 2 2、按機(jī)床種類、按機(jī)床種類 車床夾具車床夾具 磨床夾具磨床夾具 鉆床夾具鉆床夾具( (鉆模鉆模) ) 鏜床夾具鏜床夾具( (鏜模鏜模) ) 銑床夾具銑床夾具 3 3、按動力源、按動力源 手動、氣動、液壓、氣液、電動、電磁、真空、手動、氣動、液壓、氣液、電動、電磁、真空、 自緊自緊( (切削力切削力) )4-2工件的定位工件的定位一、定位與基準(zhǔn)一、定位與基準(zhǔn) 定位：工件在夾具中占有正確的位置定位：工件在夾具中占有正確的位置 夾緊：固定工件的位置夾緊：固定工件的位置 定位基準(zhǔn)：確定工件安裝時所用的基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)：確定工件安裝時所用的基準(zhǔn) 二、定位原理二、定

6、位原理 自由度：自由度：一個物體在空間中可能具有的運(yùn)動一個物體在空間中可能具有的運(yùn)動 剛體有六個自由度：剛體有六個自由度： 定位條件：定位條件：采取各種約束措施來消除六個自由度采取各種約束措施來消除六個自由度 六點(diǎn)定位原理：六點(diǎn)定位原理： x yzxyz 、 、 、 、平面平面 1、2、3：圓柱面圓柱面 5、6 ： 槽槽 4 ：zxy、 、xy、z圓盤類零件圓盤類零件軸類零件軸類零件圓柱面圓柱面 1、3、4、5：槽槽 2： 端端 6： y z y z 、xx定位銷定位：定位銷定位：六點(diǎn)六點(diǎn)定位原理定位原理 采用六個按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限采用六個按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個自由度，

7、實(shí)現(xiàn)完全定位制工件的六個自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位常見定位元件分析常見定位元件分析V型鐵定位：型鐵定位：錐銷定位：錐銷定位：頂尖定位：頂尖定位：三、定位的正常情況與非正常情況三、定位的正常情況與非正常情況需限制需限制5個自由度個自由度需限制需限制6個自由度個自由度正常定位正常定位完全定位完全定位不完全定位不完全定位不正常定位不正常定位欠定位欠定位超定位超定位超定位的幾個例子超定位的幾個例子平面定位：平面定位：四個支撐釘四個支撐釘三個三個平面長銷平面長銷 平面平面3 3個；長銷個；長銷4 4個個改進(jìn)措施改進(jìn)措施長銷與小端面長銷與小端面短銷與大端面短銷與大端面長銷與浮動端面墊長銷與浮動端面墊一面兩銷一面

8、兩銷 兩個短銷均限制了兩個短銷均限制了 將其中一銷改為將其中一銷改為削邊銷削邊銷Y 過定位益處過定位益處 增加穩(wěn)定性增加穩(wěn)定性 增加剛性增加剛性具體情況具體分析：具體情況具體分析： 該限制的沒有限制該限制的沒有限制欠定位，不允許；限制自由度小欠定位，不允許；限制自由度小于六時，是欠定位或不完全定位于六時，是欠定位或不完全定位 一個自由度被多個定位元件限制一個自由度被多個定位元件限制超定位，一般不超定位，一般不允許允許 工件定位面精度、夾具定位元件精度較高工件定位面精度、夾具定位元件精度較高允許過允許過定位定位提高剛度提高剛度 工件剛度低，過定位工件剛度低，過定位提高剛度提高剛度 根據(jù)加工要求確

9、定定位根據(jù)加工要求確定定位 欠定位和過定位可能同時存在欠定位和過定位可能同時存在5-3 典型的定位方式、定位元件及定位裝置典型的定位方式、定位元件及定位裝置 一、定位元件的要求一、定位元件的要求 有與工件相應(yīng)的精度；有與工件相應(yīng)的精度； 有足夠的剛度；有足夠的剛度； 有足夠的耐磨性。有足夠的耐磨性。二、常見的定位方式及定位元件二、常見的定位方式及定位元件平面定位、外圓定位、內(nèi)孔定位、復(fù)合定位平面定位、外圓定位、內(nèi)孔定位、復(fù)合定位1 1、平面定位、平面定位 應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：箱體、床身、機(jī)座、支架等箱體、床身、機(jī)座、支架等 定位元件：定位元件：支承釘及支承板、可調(diào)支承與自位支支承釘及支承板、可

10、調(diào)支承與自位支承、輔助支承承、輔助支承 支承釘與支承板支承釘與支承板 精基準(zhǔn)：精基準(zhǔn)： 支承釘或支承板支承釘或支承板 粗基準(zhǔn)：粗基準(zhǔn)： 三個支承釘三個支承釘可調(diào)支承可調(diào)支承 用于未加工過的面（粗基準(zhǔn)）用于未加工過的面（粗基準(zhǔn)）自位支承自位支承輔助支承輔助支承 避免粗基準(zhǔn)的超定位避免粗基準(zhǔn)的超定位 增加工件剛性增加工件剛性輔助支承輔助支承2 2、圓孔定位、圓孔定位 定位銷：定位銷：主用于中心孔定位，一般主用于中心孔定位，一般d50mm 錐銷錐銷圓柱形定位銷：圓柱形定位銷：限制限制2 2個自由度個自由度 菱形銷菱形銷( (削邊銷削邊銷) )：限制限制1 1個自由度個自由度固定：固定：限制限制3 3

11、個自由度個自由度浮動：浮動：限制限制2 2個自由度個自由度心軸心軸： A、剛性心軸、剛性心軸間隙配合，定心低間隙配合，定心低過盈配合，定心高過盈配合，定心高B、錐度心軸、錐度心軸 常用錐度：常用錐度：1:10001:10001:50001:5000 工件緊，定心高，不用夾緊工件緊，定心高，不用夾緊C、彈性心軸：、彈性心軸： 定心精度高，裝卸方便定心精度高，裝卸方便液性塑料心軸液性塑料心軸D、定心心軸：、定心心軸：用于粗基準(zhǔn)或孔徑大時用于粗基準(zhǔn)或孔徑大時 孔定位孔定位3 3、外圓定位、外圓定位 套筒套筒 自動定心定位：自動定心定位：卡盤及卡頭卡盤及卡頭支承支承V V型鐵定位型鐵定位 分類：分類：

12、 特點(diǎn)：特點(diǎn)：對中性好對中性好 應(yīng)用：應(yīng)用：外圓柱面定位；任意曲線柱面的定位；外圓柱面定位；任意曲線柱面的定位；與其他定位元件組合使用；超定位時，可做成與其他定位元件組合使用；超定位時，可做成浮動形式浮動形式平支承平支承兩個平支承兩個平支承半圓支承半圓支承長長V V型鐵：型鐵：限制限制4 4個自由度個自由度短短V V型鐵：型鐵：限制限制2 2個自由度個自由度V V型鐵型鐵4 4、圓錐孔定位、圓錐孔定位 用錐軸限用錐軸限5個自由度，個自由度，特例是頂尖特例是頂尖（死頂尖和浮動頂（死頂尖和浮動頂尖）尖）5 5、復(fù)合定位、復(fù)合定位一個平面和兩個與平面垂直的孔組合；一個平面和兩個與平面垂直的孔組合；一

13、個平面和一個與其垂直的孔組合一個平面和一個與其垂直的孔組合（1）一個平面和兩個與其垂直的孔）一個平面和兩個與其垂直的孔 A 、采用兩個圓柱銷和一個平面的情況、采用兩個圓柱銷和一個平面的情況 使工件兩個孔中一個準(zhǔn)確定位，兩孔中心距誤差和兩使工件兩個孔中一個準(zhǔn)確定位，兩孔中心距誤差和兩銷中心距誤差由另一個定位銷來補(bǔ)償銷中心距誤差由另一個定位銷來補(bǔ)償設(shè)孔設(shè)孔1和銷和銷1準(zhǔn)確定位，兩者最小間隙準(zhǔn)確定位，兩者最小間隙1 ，要將孔，要將孔2套套入定位銷入定位銷2，而兩個中心距又有誤差，則只能將定位銷，而兩個中心距又有誤差，則只能將定位銷2減小。從圖中可以看出，當(dāng)兩孔中心距最大兩銷中心距減小。從圖中可以看出

14、，當(dāng)兩孔中心距最大兩銷中心距最小或反之最小或反之 L-LxL+Lx 2為孔為孔2與銷與銷2的最小間隙，這樣的最小間隙，這樣d2較小，從而定位的較小，從而定位的角度小誤差很大。角度小誤差很大。 兩孔中心誤差和兩銷的中心誤差由兩個定位銷來補(bǔ)償：兩孔中心誤差和兩銷的中心誤差由兩個定位銷來補(bǔ)償： 將兩個銷直徑減小，這樣在中心連線方向定位精度降低，將兩個銷直徑減小，這樣在中心連線方向定位精度降低，另外也不能減小角度誤差，因此很少采用。另外也不能減小角度誤差，因此很少采用。222max22()22xggDDdLLLLL 122max2222222gxdDddDLL B、用削邊銷來補(bǔ)償兩孔中心距和兩銷中心距

15、的誤差、用削邊銷來補(bǔ)償兩孔中心距和兩銷中心距的誤差 削邊銷的出現(xiàn)削邊銷的出現(xiàn) 設(shè)兩孔中心距最大，兩銷中心距最小設(shè)兩孔中心距最大，兩銷中心距最小11min1maxDd 22min2maxDd 如把定位銷如把定位銷2削成寬為削成寬為b的扁銷，即可補(bǔ)償兩個中心距誤差的扁銷，即可補(bǔ)償兩個中心距誤差使工件順利裝入。根據(jù)幾何關(guān)系得（兩三角形）使工件順利裝入。根據(jù)幾何關(guān)系得（兩三角形）222()2()2()xgxgDbLLLL略去高階小量略去高階小量222()xgDbLL當(dāng)兩孔中心距最小，兩銷中心距最大時，結(jié)果相同。當(dāng)兩孔中心距最小，兩銷中心距最大時，結(jié)果相同。2BDO2BDO 削邊銷結(jié)構(gòu)削邊銷結(jié)構(gòu)2222

16、()2gxDBDLL2222()2gxDBDLL已標(biāo)準(zhǔn)化已標(biāo)準(zhǔn)化 扁銷扁銷剛性差剛性差凸肚銷凸肚銷制造復(fù)雜制造復(fù)雜菱形銷菱形銷C 、削邊銷（菱形）設(shè)計(jì)、削邊銷（菱形）設(shè)計(jì) 已知：已知：兩銷孔公稱尺寸及公差，兩孔中心距公稱尺寸兩銷孔公稱尺寸及公差，兩孔中心距公稱尺寸及公差及公差 求：求：兩銷公稱尺寸兩銷公稱尺寸 削邊銷寬度及銷公差，兩銷孔中削邊銷寬度及銷公差，兩銷孔中心距及公差心距及公差 例：例：已知工件兩孔為已知工件兩孔為 兩孔中心距為兩孔中心距為 0.031012mm1000.05mm解：解：公差為公差為 對稱分布對稱分布11()53xgLL 112()1000.02535xggLLLL確定

17、圓柱銷的直徑及公差確定圓柱銷的直徑及公差 圓柱銷圓柱銷1 1的為的為 最小間隙最小間隙0.0060.01712112(120.006)0.006mm 確定菱形銷確定菱形銷2的直徑公稱尺寸、公差及寬度的直徑公稱尺寸、公差及寬度 先根據(jù)先根據(jù)D2值查表選值查表選b（P204 表表4.1），），b=4 根據(jù)根據(jù)b求求2 則由最小間隙則由最小間隙222 ()2 4(0.050.02)0.047mm12xgbLLD 2222min2max22()()22DdDdDd 0.04720.05812d0220.05811.9530.01111.942mm122dd0.0060.017得，得，選銷與孔為選銷與孔

18、為H/g，H/f，一般為，一般為g6，公差為，公差為公差值為公差值為0.011所以，取所以，取d2=12，則，則0.047222220()120.04711.9531222dDdD （2）一個平面和一個與其垂直的孔組合）一個平面和一個與其垂直的孔組合 A、大平面、短銷、大平面、短銷 B、大平面、長銷、大平面、長銷（3）兩個互相垂直的平面和一個與其中一個面垂直的）兩個互相垂直的平面和一個與其中一個面垂直的孔組合孔組合 6、其它定位方式其它定位方式 一些特殊的如齒輪淬火后磨內(nèi)孔一些特殊的如齒輪淬火后磨內(nèi)孔齒齒余量均勻余量均勻123齒面定位齒面定位5-4 定位誤差定位誤差一、與夾具有關(guān)的誤差：一、與

19、夾具有關(guān)的誤差： 1、定位誤差、定位誤差定定 2、夾緊誤差、夾緊誤差夾緊夾緊 3、導(dǎo)向誤差、導(dǎo)向誤差導(dǎo)導(dǎo) 4、夾具安裝誤差、夾具安裝誤差夾具安夾具安 5、夾具制造誤差、夾具制造誤差夾具夾具基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)不重合間隙間隙定位基面形狀誤差定位基面形狀誤差定位誤差定位誤差dwdw對正安裝誤差對正安裝誤差azazazaz過程誤差過程誤差dw+az+gc= 各取各取1/3二、定位誤差的分析二、定位誤差的分析定位誤差是否滿足要求，與分布有關(guān)，也與標(biāo)準(zhǔn)定位誤差是否滿足要求，與分布有關(guān)，也與標(biāo)準(zhǔn)值（調(diào)整值有關(guān)）值（調(diào)整值有關(guān)） 誤差誤差分布分布范圍范圍下限下限上限上限標(biāo)準(zhǔn)（調(diào)整時）標(biāo)準(zhǔn)（調(diào)整時）基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)不

20、重合基準(zhǔn)位移誤差基準(zhǔn)位移誤差工件定位面不準(zhǔn)工件定位面不準(zhǔn) 一批零件，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差一批零件，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差夾具定位元件不準(zhǔn)夾具定位元件不準(zhǔn) 夾具，系統(tǒng)誤差夾具，系統(tǒng)誤差三、常見定位形式的定位誤差三、常見定位形式的定位誤差 1、用支承或平面作定位元件、用支承或平面作定位元件 平面定位平面定位 要求尺寸：要求尺寸： A1 則由則由基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差引起的定位誤差定定=A2A2A2/2 支承定位平面支承定位平面 要求尺寸：要求尺寸：A3 基準(zhǔn)重合，但工件定位面不準(zhǔn)，有基準(zhǔn)重合，但工件定位面不準(zhǔn)，有基準(zhǔn)位移基準(zhǔn)位移引起定位誤引起定位誤差差定定=(H-h)tg()， =90若要求

21、若要求A1則即有則即有基準(zhǔn)位移基準(zhǔn)位移引起，又引起，又有有定位基準(zhǔn)不重合定位基準(zhǔn)不重合定定=(H-h)tg()+A2支承定位外圓表面支承定位外圓表面 對對H1: 定定=D/2(不重合不重合) 對對H2: 定定=0 對對A: 定定=D/2(不重合不重合) 2、用定位銷、心軸定位內(nèi)圓表面和用套筒定位外圓表面、用定位銷、心軸定位內(nèi)圓表面和用套筒定位外圓表面 (1)中心偏移中心偏移銷或套筒銷或套筒垂直垂直放置放置 如圖，如圖，x、y兩個方向定位誤差兩個方向定位誤差Dd 定定xy中心圓中心圓當(dāng)定位銷或套筒當(dāng)定位銷或套筒水平水平放放置，由于重力等作用，置，由于重力等作用，高點(diǎn)接觸高點(diǎn)接觸定位誤差：定位誤差

22、： 2222dDDd2222dDDd22dD定銷小孔大銷小孔大銷大孔小銷大孔小中心偏轉(zhuǎn)中心偏轉(zhuǎn)DdtgL 3、錐心軸定位、錐心軸定位 當(dāng)工件孔有孔徑誤差當(dāng)工件孔有孔徑誤差 時，時， 基準(zhǔn)位移誤差：基準(zhǔn)位移誤差： 孔直徑公差孔直徑公差 錐角錐角 當(dāng)心軸有直徑誤差時當(dāng)心軸有直徑誤差時孔2()2tg孔定孔2tg()2軸定公差公差位移誤差位移誤差 對銷對銷1來說最小間隙來說最小間隙 各個方向各個方向 孔徑公差孔徑公差 銷徑公差銷徑公差 最小間隙最小間隙111max12222Dd11max1maxmax22 DdDd 定位111Dd222max22222Dd對銷對銷2來說，由于不限來說，由于不限x方向自

23、由度，即由銷方向自由度，即由銷1決定。決定。y方向：方向：11max122Dd 定位移轉(zhuǎn)角：轉(zhuǎn)角：1122121max2max222DdDdtgLL 轉(zhuǎn)角為轉(zhuǎn)角為2一般一般轉(zhuǎn)角：可取轉(zhuǎn)角：可取()22tg 弧度4、V形鐵定位形鐵定位下母線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（如鍵槽等）下母線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（如鍵槽等） 此時由于基準(zhǔn)不重合（此時由于基準(zhǔn)不重合（QA、C）產(chǎn)生基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。設(shè)調(diào)整）產(chǎn)生基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。設(shè)調(diào)整是按標(biāo)準(zhǔn)工件調(diào)整，工件直徑為是按標(biāo)準(zhǔn)工件調(diào)整，工件直徑為d，現(xiàn)工件直徑為現(xiàn)工件直徑為d +，則產(chǎn)生的定，則產(chǎn)生的定位誤差為位誤差為 QQO QO QOOOQO Q 定其中其中 22sinsin2sin222dd

24、O TO O2dOQ 2dO Q 11(1)2222sinsin22ddK定111(1)2sin2K帶入直徑公差帶入直徑公差誤差分布范圍誤差分布范圍12090601K077. 0207. 05中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)中心線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(如端鍵槽如端鍵槽) 此時定位誤差此時定位誤差2sin2sin22O TO OK定212sin2K=120，60，90 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為上母線設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為上母線 此時定位誤差此時定位誤差-PPOPOPOOO POP 定2sin2OO 2dO P 2dOP 222sin2dd定31(1)2sin2K=120，90，60 K3 K2 K1注意注意5-5 工件的夾緊工件的夾緊一、夾緊機(jī)構(gòu)

25、的組成一、夾緊機(jī)構(gòu)的組成 1、夾緊元件夾緊元件 2、動力裝置動力裝置 3、中間傳力機(jī)構(gòu)中間傳力機(jī)構(gòu)二、夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求與設(shè)計(jì)原則二、夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求與設(shè)計(jì)原則 1、夾緊必須保證定位而不能破壞定位、夾緊必須保證定位而不能破壞定位主要夾緊力垂直于裝置基面主要夾緊力垂直于裝置基面 夾緊元件不應(yīng)破壞工件定位夾緊元件不應(yīng)破壞工件定位2、工件和夾具的夾緊變形必須在允許范圍內(nèi)工件和夾具的夾緊變形必須在允許范圍內(nèi) 夾緊力作用在工件剛性較好的方向上夾緊力作用在工件剛性較好的方向上夾緊力的著力點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削力作用點(diǎn)夾緊力的著力點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削力作用點(diǎn) 夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精

26、度的夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形變形 夾緊力大小要適當(dāng)夾緊力大小要適當(dāng)3、夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠 夾緊元件本身有足夠的剛度和強(qiáng)度夾緊元件本身有足夠的剛度和強(qiáng)度 手動夾緊的自鎖性能可靠手動夾緊的自鎖性能可靠 夾緊機(jī)構(gòu)有足夠的夾緊行程夾緊機(jī)構(gòu)有足夠的夾緊行程4、夾緊機(jī)構(gòu)的操作安全、省力、方便、迅速、夾緊機(jī)構(gòu)的操作安全、省力、方便、迅速5、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和自動化程度與生產(chǎn)規(guī)模及工廠、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和自動化程度與生產(chǎn)規(guī)模及工廠的財(cái)力、物力相適應(yīng)的財(cái)力、物力相適應(yīng) 三、夾緊力的確定三、夾緊力的確定 夾緊力大小、方向和作用點(diǎn)夾緊力大小、方向和作用點(diǎn) 1、夾緊力的方向夾

27、緊力的方向保證定位準(zhǔn)確可靠，一般垂直于主要定位基準(zhǔn)面保證定位準(zhǔn)確可靠，一般垂直于主要定位基準(zhǔn)面 應(yīng)使所需夾緊力盡可能小應(yīng)使所需夾緊力盡可能小 應(yīng)使工件變形小應(yīng)使工件變形小 2、夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力的作用點(diǎn) 保持工件穩(wěn)定定位保持工件穩(wěn)定定位 使工件夾緊變形盡可能小使工件夾緊變形盡可能小 盡可能靠近工件被加工表面盡可能靠近工件被加工表面三要素三要素輔助支承輔助支承3、夾緊力大小的選擇夾緊力大小的選擇 夾緊力大小應(yīng)適當(dāng)夾緊力大小應(yīng)適當(dāng) 確定方法：確定方法： 類比法計(jì)算分析法類比法計(jì)算分析法 加工過程中，切削力變化加工過程中，切削力變化時，按最不利的情況考慮時，按最不利的情況考慮開始，繞開始，繞0點(diǎn)翻

28、轉(zhuǎn)，摩擦力矩點(diǎn)翻轉(zhuǎn)，摩擦力矩12ABFf LFf L1/2ABFFW121/2 W fLLK P L122L K PWfLL5-6 夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu) 一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)00 xyFF211sin()cos()QFRWR11FtgR22FW tg1cos()WR21()QW tgW tg21()QWtgtg1、夾緊力計(jì)算、夾緊力計(jì)算即即又又2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：斜楔具有自鎖性斜楔具有自鎖性21122212121120 sin() cos()()()xFFRRWFW tgW tgW tgtgtg一般一般 約約6， 手動可靠手動可靠 氣動、液壓時，氣動、液壓時，可大些，可大些，153

29、0。12、612具有改變壓力方向的特點(diǎn)具有改變壓力方向的特點(diǎn)具有增力作用具有增力作用 增力系數(shù)增力系數(shù) 3左右左右夾緊行程小，行程夾緊行程小，行程h，移動，移動S 行程小行程小 自鎖差自鎖差3、適用范圍、適用范圍 小型鉆床、銑床；與其他裝置組合使用小型鉆床、銑床；與其他裝置組合使用2111()pWiQtgtghtgShS tg二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 1、結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)三、偏心夾緊機(jī)構(gòu) 四、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)四、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 增力機(jī)構(gòu)，常與氣缸、油缸聯(lián)動以擴(kuò)大夾緊增力機(jī)構(gòu)，常與氣缸、油缸聯(lián)動以擴(kuò)大夾緊 力，動作迅速，容易改變力的傳遞方向壓板張力，動作迅速，容易改變力的傳遞方

30、向壓板張 開量大；但自鎖性能差開量大；但自鎖性能差特點(diǎn)特點(diǎn)五、定心夾緊機(jī)構(gòu)五、定心夾緊機(jī)構(gòu) 三爪卡墊、彈性夾頭等三爪卡墊、彈性夾頭等六、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)六、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 1、常見的聯(lián)動夾緊方式常見的聯(lián)動夾緊方式 多點(diǎn)夾緊聯(lián)動多點(diǎn)夾緊聯(lián)動 多件夾緊聯(lián)動多件夾緊聯(lián)動 彎軸瓦分型面彎軸瓦分型面 先定位后夾緊聯(lián)動先定位后夾緊聯(lián)動 夾緊與其他動作聯(lián)動夾緊與其他動作聯(lián)動 如夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動如夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動2、設(shè)計(jì)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)時應(yīng)注意的問題設(shè)計(jì)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)時應(yīng)注意的問題 仔細(xì)進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析，以確保實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖；仔細(xì)進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析，以確保實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖； 設(shè)計(jì)必要的浮動環(huán)節(jié)及浮動程度，

31、以保證夾緊均衡、運(yùn)設(shè)計(jì)必要的浮動環(huán)節(jié)及浮動程度，以保證夾緊均衡、運(yùn)動不發(fā)生干涉；動不發(fā)生干涉； 保證所有壓板都能松夾，以便裝卸工件；保證所有壓板都能松夾，以便裝卸工件； 注意剛性，以免剛性不足而夾不緊；注意剛性，以免剛性不足而夾不緊； 避免過于復(fù)雜，否則會降低可靠性，制造困難。避免過于復(fù)雜，否則會降低可靠性，制造困難。 4-7 夾具的動力裝置夾具的動力裝置一、動力裝置的作用一、動力裝置的作用 減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn)減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn) 常用動力裝置：常用動力裝置： 氣壓、液壓、氣液聯(lián)合、電動、電磁、真空等氣壓、液壓、氣液聯(lián)合、電動、電磁、真空等二、氣壓

32、夾緊二、氣壓夾緊采用壓縮空氣采用壓縮空氣缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)使用、操縱方便使用、操縱方便夾緊效率高夾緊效率高夾緊輕便夾緊輕便夾緊剛度不高夾緊剛度不高夾緊裝置空間大夾緊裝置空間大特點(diǎn)特點(diǎn)噪聲污染噪聲污染氣動夾緊及其輔助裝置系統(tǒng)圖氣動夾緊及其輔助裝置系統(tǒng)圖固定式氣缸固定式氣缸回轉(zhuǎn)式氣缸回轉(zhuǎn)式氣缸三、液壓夾緊三、液壓夾緊 1、液壓的壓力較高，油缸小，布局方便，不需增力機(jī)構(gòu)，、液壓的壓力較高，油缸小，布局方便，不需增力機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單；結(jié)構(gòu)簡單； 2、夾緊剛度大，夾緊可靠，動作比較平穩(wěn)；、夾緊剛度大，夾緊可靠，動作比較平穩(wěn)； 3、在液壓機(jī)床上實(shí)現(xiàn)比較方便，否則需增設(shè)油泵站，提、在液壓機(jī)床上實(shí)現(xiàn)比較方便，否則

33、需增設(shè)油泵站，提供高壓油，因此成本高；供高壓油，因此成本高； 4、沒有排氣噪聲，但油泵工作時的噪聲也很大，另外漏、沒有排氣噪聲，但油泵工作時的噪聲也很大，另外漏油不易處理，污染環(huán)境。油不易處理，污染環(huán)境。特點(diǎn)特點(diǎn) (與氣壓比與氣壓比)四、氣液聯(lián)合夾緊四、氣液聯(lián)合夾緊 利用氣壓來源方便和液壓工作油缸體積小的特點(diǎn)，其利用氣壓來源方便和液壓工作油缸體積小的特點(diǎn)，其能量來源能量來源是壓縮空氣，是壓縮空氣，執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是油缸。是油缸。02111)/(PdDP增壓器增壓器五、電動夾緊五、電動夾緊 多由電動機(jī)、減速裝置和螺旋副傳動等組成多由電動機(jī)、減速裝置和螺旋副傳動等組成六、電磁夾緊六、電磁夾緊平磨平

34、磨 感應(yīng)線圈感應(yīng)線圈隔離板隔離板工件工件 導(dǎo)磁材料導(dǎo)磁材料 磁化磁化七、真空夾緊七、真空夾緊車床用電磁卡盤車床用電磁卡盤4-8 夾具的其它裝置夾具的其它裝置一、孔加工時的導(dǎo)向裝置一、孔加工時的導(dǎo)向裝置 1 1、鉆孔導(dǎo)向、鉆孔導(dǎo)向鉆套鉆套 （1）鉆套的類型）鉆套的類型(根據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu))： 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、特殊鉆套固定式固定式 (有肩和無肩有肩和無肩) 配合：配合： 特點(diǎn)：位置精度高，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后不易換，不特點(diǎn)：位置精度高，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后不易換，不能鉆能鉆擴(kuò)擴(kuò)鉸鉸 應(yīng)用：應(yīng)用： 用于單件、小批及孔距小的地方。用于單件、小批及孔距小的地

35、方?？蓳Q鉆套可換鉆套 配合：鉆套與襯套間配合：鉆套與襯套間 ，襯套與孔間，襯套與孔間 特點(diǎn)：操作方便，螺釘可防止鉆套松動和被頂出特點(diǎn)：操作方便，螺釘可防止鉆套松動和被頂出 應(yīng)用：大批量生產(chǎn)，但不宜用于連續(xù)更換刀具的場合應(yīng)用：大批量生產(chǎn)，但不宜用于連續(xù)更換刀具的場合76Hh67rH67gH56gH67hH67rH快換鉆套快換鉆套 用于鉆用于鉆擴(kuò)擴(kuò)鉸鉸( (攻絲攻絲) )特殊鉆套特殊鉆套（2）鉆套的尺寸和公差）鉆套的尺寸和公差 內(nèi)徑內(nèi)徑D 其基本尺寸由所用刀具的外徑確定，對于鉆其基本尺寸由所用刀具的外徑確定，對于鉆擴(kuò)鉸刀等標(biāo)準(zhǔn)定尺寸刀具，按基軸制選用的動配合擴(kuò)鉸刀等標(biāo)準(zhǔn)定尺寸刀具，按基軸制選用的動

36、配合F7或或G6 鉆套高鉆套高H 對于一般孔距精度對于一般孔距精度 H=(1.52)d 對于孔距（平行度）要求高的對于孔距（平行度）要求高的 H=(2.53.5)d 鉆套與工件距離鉆套與工件距離h 留有空間留有空間排屑；排屑； 加工鑄鐵加工鑄鐵 h=(0.30.7)d； 加工鋼加工鋼 h=(0.71.5)d； 孔的位置高，可取孔的位置高，可取h=0 斷屑好斷屑好 h，不好，不好 h應(yīng)用：應(yīng)用： 桿桿套緊；套緊； 套套襯用襯用57hH67gH（3）鉆模舉例）鉆模舉例 固定式與移動式鉆模固定式與移動式鉆模 翻轉(zhuǎn)式或回轉(zhuǎn)式鉆模翻轉(zhuǎn)式或回轉(zhuǎn)式鉆模 當(dāng)工件上有幾個方向不同孔時，可用一個鉆模在一次當(dāng)工件上

37、有幾個方向不同孔時，可用一個鉆模在一次安裝中進(jìn)行加工。這種鉆模能獲得所需的幾個方向加安裝中進(jìn)行加工。這種鉆模能獲得所需的幾個方向加工位置工位置。 翻轉(zhuǎn)式鉆模：整個夾具和工件一起翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)式鉆模：整個夾具和工件一起翻轉(zhuǎn) 回轉(zhuǎn)式鉆?；剞D(zhuǎn)式鉆模分度機(jī)構(gòu)分度機(jī)構(gòu)2 2、鏜孔的導(dǎo)向、鏜孔的導(dǎo)向鏜套鏜套 （1 1）鏜套結(jié)構(gòu)類型）鏜套結(jié)構(gòu)類型 固定式鏜套固定式鏜套不與鏜桿一起轉(zhuǎn)動不與鏜桿一起轉(zhuǎn)動 外形尺寸小，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，中結(jié)構(gòu)簡單，中心位置準(zhǔn)確，心位置準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速高時出現(xiàn)轉(zhuǎn)速高時出現(xiàn)“咬死咬死”，不，不超過超過20轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分 回轉(zhuǎn)式鏜套回轉(zhuǎn)式鏜套 外滾式回轉(zhuǎn)鏜套：外滾式回轉(zhuǎn)鏜套：將回轉(zhuǎn)部分裝在夾具上，鏜桿和將回轉(zhuǎn)部分裝在夾具上，鏜桿和導(dǎo)套之間只有相對移動，而無轉(zhuǎn)動導(dǎo)套之間只有相對移動，而無轉(zhuǎn)動 內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套：內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套：將回轉(zhuǎn)部分裝在鏜桿上將回轉(zhuǎn)部分裝在鏜桿上 （2 2）鏜刀通過問題）鏜刀通過問題 很多情況刀大于鏜套內(nèi)徑很多情況刀大于鏜套內(nèi)徑內(nèi)裝內(nèi)裝通過通過（3 3）鏜套的尺寸和公差）鏜套的尺寸和公差 鏜套的基本尺寸由鏜桿的導(dǎo)向部分的外徑來決定。鏜套的基本尺寸由鏜桿的導(dǎo)向部分的外徑來決定。配合用配合用 、 ，后者用于精加工，后者用于精加工。內(nèi)滾式，滑動套內(nèi)滾式，滑動套 h6、h566hH