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(duì)零件加工的重要性）了解機(jī)床夾具的組成、作用及其對(duì)零件加工的重要性（2）掌握對(duì)工件定位的概念、原理、要求及定位誤差的概念）掌握對(duì)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(duì)工件夾緊的目的、要求和夾緊機(jī)構(gòu)）熟悉對(duì)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(dòng)力裝置夾具的動(dòng)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 定定義義：將工件進(jìn)行定位、夾緊，將刀具進(jìn)行導(dǎo)向或：將工件進(jìn)行定位、夾緊，將刀具進(jìn)行導(dǎo)向或?qū)Φ?/p>

3、，以保證工件與刀具間的相對(duì)位置關(guān)系的附加裝對(duì)刀，以保證工件與刀具間的相對(duì)位置關(guān)系的附加裝置。置。 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)行定位、夾緊的裝置。二、工件的安裝二、工件的安裝 定義定義：工件的定位及夾緊：工件的定位及夾緊 內(nèi)容：內(nèi)容： 方式：方式：4-1 夾具的基本概念?yuàn)A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劃線安裝（鉗工手工作業(yè)）是指按圖紙要求在工件表面上劃出位置線以及加工線和找正線，安裝工件時(shí)，先在機(jī)床上按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。例如：要在長方形工件上鏜孔，可先在劃線平臺(tái)上劃出孔的十字中心線，再畫出

4、加工線和找正線（加工線和找正線之間的距離一般為5毫米）。然后將工件安放在四爪單動(dòng)卡盤上輕輕夾緊，轉(zhuǎn)動(dòng)四爪單動(dòng)卡盤，用劃針檢查找正線，找正后夾緊工件。特點(diǎn)：劃線安裝不需要其它專門設(shè)備，通用性好，生產(chǎn)率低，精度不高（一般劃線找正的對(duì)線精度為0.1mm左右），適于單件、小批量生產(chǎn)中復(fù)雜鑄件或者鑄件精度較低的粗加工工序。四爪單動(dòng)卡盤 1-卡盤體 2-卡爪 3-絲桿 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)蛟驅(qū)Φ堆b置對(duì)刀裝置 動(dòng)力裝置動(dòng)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

5、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(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的保證夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，滿足加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互準(zhǔn)確幾何位置，滿足加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精位置精度要求度要求 保證加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的保證加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的位置尺寸位置尺寸Fig4-1 銑槽工序用的銑床夾具 1-定位鍵； 2-支承板； 3-齒紋頂支承釘；4-平頭支承釘； 5-側(cè)裝對(duì)刀塊； 6-夾具底塊； 7-底板；8-螺旋壓板；9-夾緊螺母；10-對(duì)刀塞尺對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置機(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

6、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(dòng)強(qiáng)度）減輕工人勞動(dòng)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(jí)的工人加工）可由較低技術(shù)等級(jí)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

7、動(dòng)力源、按動(dòng)力源 手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓、氣液、電動(dòng)、電磁、真空手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓、氣液、電動(dòng)、電磁、真空 自緊自緊( (切削力切削力) )4. 組合夾具組合夾具機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述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(shí)所用的基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)：確定工件安裝時(shí)所用的基準(zhǔn) 二、定位原理二、定位原理 自由度：自由度：一個(gè)物體在空間中可能具有的運(yùn)動(dòng)一個(gè)物體在空間中可能具有的運(yùn)動(dòng) 剛體有六個(gè)自由度：剛體有六個(gè)自由度： 定位條件：定位條件：采

8、取各種約束措施來采取各種約束措施來( (約束約束) )消除六個(gè)自由度消除六個(gè)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(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位制工件的六個(gè)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長銷： yxyx,yx,短銷： V型鐵定位：型鐵定

9、位：錐銷定位：錐銷定位：頂尖定位：頂尖定位：短V鐵： zx,長V鐵： zxzx,zyx,yx,zyx,yx,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(gè)自由度個(gè)自由度需限制需限制6個(gè)自由度個(gè)自由度滿足加工精度所需限制的自由度分析滿足加工精度所需限制的自由度分析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(gè)例子超定位的幾個(gè)例子平面定位：平面定位：四個(gè)支撐釘四個(gè)支撐釘三個(gè)三個(gè)平面長銷平面長銷 平面平面3 3個(gè)；長銷個(gè)；長銷4 4個(gè)個(gè)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(dòng)

10、端面墊長銷與浮動(dòng)端面墊 若工件上的某個(gè)自由度被二個(gè)，或二個(gè)以上的約束所重復(fù)限制，這種定位稱過定位。長銷1： yxyx,支撐板2： zyx,其中： yx,被兩個(gè)元件重復(fù)限制，這就產(chǎn)生了過定位。Fig4-7 連桿過定位情況一面兩銷一面兩銷 兩個(gè)短銷均限制了兩個(gè)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1）完全定位與不完全定位工件的六個(gè)自由度，為了保證加工精度，均需要被限制，則稱完全定位則稱完全定位。 工件上的某些自由度，對(duì)加工精度沒有影響，則該自由度可不被限制，這樣工件的被限制的自由度小于六個(gè)，則稱不完全定位。則稱不完全定

11、位。 上述兩種情況，稱為定位的正常情況，即：凡是影響加工精度的自由度均已被限制，其定位就是正常的。2）欠定位與過定位（超定位，定位干涉）：定位的非正常情況。 若工件上某個(gè)影響加工精度的自由度應(yīng)該被限制而沒有限制，這種定位稱欠定位。欠定位是不允許的。結(jié)果就使產(chǎn)生廢品。 若工件上的某個(gè)自由度被二個(gè)，或二個(gè)以上的約束所重復(fù)限制，這種定位稱過定位。過定位在一般情況下，是不允許的，在下列特殊情況下是允許的：1.工件定位面和夾具精度很高；2.工件剛性較差。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(shí)，是欠定位或不完全定

12、位于六時(shí)，是欠定位或不完全定位 一個(gè)自由度被多個(gè)定位元件限制一個(gè)自由度被多個(gè)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(shí)存在欠定位和過定位可能同時(shí)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

13、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、可調(diào)支承與自位支承、輔助支承承、輔助支承（一）平面定位：（三點(diǎn)起作用）裝置基面（第一定位面），限制三個(gè)自由度；（二點(diǎn)起作用）導(dǎo)向基面（第二定位面），限制二個(gè)自由度；（一點(diǎn)起作用）定程基面（第三定位面），限制一個(gè)自由度。常見的定位方式和定位元件： 支承釘與支承板支承釘與支承板 精基準(zhǔn)：精基準(zhǔn)： 支承

14、釘或支承板支承釘或支承板 粗基準(zhǔn)：粗基準(zhǔn)： 三個(gè)支承釘三個(gè)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)）(1)（固定支承）支承釘和支板承支承釘和支板承為了保證在同一面上固定后進(jìn)行一次研磨。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靠彈簧使其支承靠在工件定位基面上，再鎖定靠彈簧使其支承靠在工件定位基面上，再鎖定雙工位銑床夾具雙工位銑床夾具(2)(2)可調(diào)支承與自位支承可調(diào)支承與自位支承毛坯尺寸變化大，采用可調(diào)支承，一批毛坯調(diào)整一次一批毛坯調(diào)整一次。不連續(xù)表面，臺(tái)階表面，及表面形狀誤差較大（如角度）

15、采用自位支承。*它們均為限制自由度的定位元件或裝置。Fig4-10 可調(diào)支承Fig4-11 自位支承（限制一個(gè)自由度）輔助支承：輔助支承：不起定位作用，不限制工件的自由度Fig4-12 輔助自位支承2.工件以圓孔定位工件以圓孔定位(1)定位銷定位銷：用于直徑小于50mm的中小孔定位。Fig 4-14 定位銷1)短圓孔限制2個(gè)自由度（ ）； yx,2)長圓孔限制4個(gè)自由度（ ）。 yxyx,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(gè)自由度個(gè)自由度 菱形銷菱形銷( (削邊銷削邊銷) )：限

16、制限制1 1個(gè)自由度個(gè)自由度固定：固定：限制限制3 3個(gè)自由度個(gè)自由度浮動(dòng)：浮動(dòng)：限制限制2 2個(gè)自由度個(gè)自由度精加工精加工粗加工粗加工zyx, (a)剛性心軸：間隙配合剛性心軸；定位精度低，裝卸方便， 過盈配合剛性心軸；定位精度高，裝卸不方便。 (b)錐度心軸：錐度1/(1000-5000)，定心精度高(0.005-0.01mm)， 但軸向位置精度低。(3)定位心軸定位心軸：定心精度高，用于內(nèi)孔加工過的工件。c) 可漲心軸（均有彈性元件）：定位精度高，裝卸方便。c) 小錐度心軸b) 1-導(dǎo)向部分； 2-工作部分:以定位孔最大極限尺寸 為基本尺寸，按r6制造Fig 4-16 定位心軸心軸心軸：

17、 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( (錯(cuò)誤錯(cuò)誤) )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(shí)用于粗基準(zhǔn)或孔徑大時(shí)當(dāng)定位孔為粗基準(zhǔn)或定位孔很大時(shí)，六個(gè)撐爪當(dāng)定位孔為粗基準(zhǔn)或定位孔很大時(shí)，六個(gè)撐爪1推出推出 孔定位孔定位42H7孔為第一定位基準(zhǔn)面，靠漲胎孔為第一定位基準(zhǔn)面，靠漲胎3實(shí)現(xiàn)定位夾緊，限制四自由度

18、實(shí)現(xiàn)定位夾緊，限制四自由度漲胎端面限制一個(gè)自由度漲胎端面限制一個(gè)自由度18H7孔中的削邊銷限制工件回轉(zhuǎn)孔中的削邊銷限制工件回轉(zhuǎn)3 3、外圓定位、外圓定位 套筒套筒 當(dāng)工件外園與定位孔配合較松時(shí)，還容易使工件傾斜，因此常采用套筒內(nèi)孔與端面一起定位；如果工件端面較大，為避免過定位，定位孔短些（防止干涉）。自動(dòng)定心定位：自動(dòng)定心定位：卡頭卡頭鼓膜鼓膜1為彈性元件為彈性元件氣動(dòng)三爪卡盤氣動(dòng)三爪卡盤筒夾卡盤筒夾卡盤鼓膜式定心夾頭鼓膜式定心夾頭液性朔料筒夾液性朔料筒夾1自動(dòng)定心:彈簧夾頭，簡夾。（a）拉動(dòng)式彈簧夾頭 (b) 推式彈簧夾頭 (c) 不動(dòng)式彈簧夾頭FIG4-20 彈簧夾頭支承支承V V型鐵定位

19、型鐵定位 分類：分類： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：對(duì)中性好對(duì)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(shí)，可做成與其他定位元件組合使用；超定位時(shí)，可做成浮動(dòng)形式浮動(dòng)形式平支承平支承兩個(gè)平支承兩個(gè)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(gè)自由度個(gè)自由度短短V V型鐵：型鐵：限制限制2 2個(gè)自由度個(gè)自由度V V型鐵型鐵FIG4-17，V型鐵V型鐵不同V型鐵限制自由度情況分析定位2套限制兩個(gè)自由度；支承釘限制3個(gè)自由度；短V鐵限制轉(zhuǎn)動(dòng)定位套1限制五個(gè)自由度；V鐵限制轉(zhuǎn)動(dòng)4 4、圓錐孔定位、圓錐孔定位 用錐軸限用錐軸限5個(gè)

20、自由度，個(gè)自由度，特例是頂尖特例是頂尖（死頂尖和浮動(dòng)頂（死頂尖和浮動(dòng)頂尖）尖）5 5、復(fù)合定位、復(fù)合定位一個(gè)平面和兩個(gè)與平面垂直的孔組合；一個(gè)平面和兩個(gè)與平面垂直的孔組合；一個(gè)平面和一個(gè)與其垂直的孔組合一個(gè)平面和一個(gè)與其垂直的孔組合（1）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔 A 、采用兩個(gè)圓柱銷和一個(gè)平面的情況、采用兩個(gè)圓柱銷和一個(gè)平面的情況 使工件兩個(gè)孔中一個(gè)準(zhǔn)確定位，兩孔中心距誤差和兩使工件兩個(gè)孔中一個(gè)準(zhǔn)確定位，兩孔中心距誤差和兩銷中心距誤差由另一個(gè)定位銷來補(bǔ)償銷中心距誤差由另一個(gè)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

21、將孔2套入定位銷套入定位銷2，而兩，而兩個(gè)中心距又有誤差，則只能將定位銷個(gè)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)兩孔中減小。從圖中可以看出，當(dāng)兩孔中心距最大兩銷中心距最小或反之心距最大兩銷中心距最小或反之 L-LxL+Lx是孔1與銷1的最小間隙。1設(shè)孔徑為 ,軸徑為 , 最小間隙為=D-d。 DD00dd 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(gè)定位銷來補(bǔ)償：兩孔中心誤差和兩銷的中心誤差由兩個(gè)定位銷來補(bǔ)償： 將兩個(gè)銷直徑減小，這樣在中心連線方向定位精度降低，將

22、兩個(gè)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 銷孔中心距銷孔中心距銷子中心距銷子中心距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(gè)中心距誤差的扁銷，即可補(bǔ)償兩個(gè)中心距誤差使工件順利裝

23、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(shí)，結(jié)果相同。當(dāng)兩孔中心距最小，兩銷中心距最大時(shí)，結(jié)果相同。2BDO2BDO 削邊銷結(jié)構(gòu)削邊銷結(jié)構(gòu)2222()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

24、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(duì)稱分布對(duì)稱分布11()53xgLL 112()1000.02535xggLLLL確定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)

25、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 選銷與孔為選銷與孔為H/g，H/f，一般為，一般為g6，公差為，公差為0.0060.0170.04720.05812d0220.05811.9530.01111.942mm122dd0.0060.017得，得，選銷與孔為選銷與孔為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(gè)平面和一個(gè)與其垂直的

26、孔組合）一個(gè)平面和一個(gè)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(gè)互相垂直的平面和一個(gè)與其中一個(gè)面垂直的）兩個(gè)互相垂直的平面和一個(gè)與其中一個(gè)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齒面定位齒面定位使齒側(cè)面余量均勻使齒側(cè)面余量均勻FIG4-24 工件以端面和兩外圓定位（2）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的外圓柱面的組合。FIG4-24，V型塊浮動(dòng)結(jié) 構(gòu)，只能限制工件一個(gè)自由度。（防止過定位）（3）一個(gè)孔和一個(gè)平行于孔中心線的平面的組合。FIG4-25 工件以一孔和一

27、平面定位 兩個(gè)零件（a）、(b)，均需以大孔及底面定位，加工兩個(gè)小孔?？梢杂袃煞N定位方案，視其加工尺寸要求而定。根據(jù)其準(zhǔn)重合原則，如圖（a）零件應(yīng)選用圖(c)方案：即平面用支承板定位，孔用削邊銷定位，且削邊方向應(yīng)平行于定位平面，以補(bǔ)償孔中心線與底面間距離的尺寸誤差公差。再如圖（b）零件則宜采用圖（d）的方案，即孔用圓銷定位，而平面下方則加入梯形塊可使定位平面升降，以補(bǔ)償工件孔與平面間的尺寸誤差。（五）加工工件的定位實(shí)例：（五）加工工件的定位實(shí)例：1. 搖桿的加工定位方案搖桿的加工定位方案2.工件半精加工定位方案工件半精加工定位方案3. 搖桿的加工定位方案搖桿的加工定位方案5-4 定位誤差定位誤

28、差一、與夾具有關(guān)的誤差：一、與夾具有關(guān)的誤差： 1、定位誤差、定位誤差定定 2、夾緊誤差、夾緊誤差?yuàn)A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?yuàn)A具安夾具安 5、夾具制造誤差、夾具制造誤差?yuàn)A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(duì)正安裝誤差對(duì)正安裝誤差azazazaz過程誤差過程誤差dw+az+gc= 各取各取1/34-4定位誤差分析定位誤差分析 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，以dw表示。、基準(zhǔn)的概念、基準(zhǔn)的概念：1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件圖上。確定點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是由零件 在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中

29、的功用所決定的。2）工藝基準(zhǔn)是在加工和裝配中使用的基準(zhǔn)，可分為：定位基準(zhǔn)：在加工中使工件在機(jī)床夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)；測量基準(zhǔn)：在檢驗(yàn)時(shí)所使用的基準(zhǔn)；裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用來確定零件或部件在機(jī)器中位置所采用的基準(zhǔn)；調(diào)刀基準(zhǔn)：在加工中用以調(diào)整加工刀具位置所采用的基準(zhǔn)。二、調(diào)刀基準(zhǔn)的概念二、調(diào)刀基準(zhǔn)的概念：調(diào)刀基準(zhǔn)在夾具上定位元件的某個(gè)工作面，而不是在工件上。調(diào)刀基準(zhǔn)應(yīng)該具備兩個(gè)條件： 1）是夾具定位元件的定位表面； 2）它是在加工精度（尺寸、位置）方向上調(diào)整刀具位置的依據(jù)，夾具圖上 應(yīng)該以調(diào)刀基準(zhǔn)標(biāo)注調(diào)刀尺寸。注意：注意： 定位誤差是對(duì)采用調(diào)整法調(diào)整法加工的成批生產(chǎn)或小批生產(chǎn)中，在數(shù)控機(jī)床上

30、加工時(shí)也在定位誤差； 對(duì)采用試切法試切法加工的小批生產(chǎn)中不存在定位誤差。選取調(diào)刀基準(zhǔn)，應(yīng)不受夾具定位元件制造誤差的影響。三、定位誤差及產(chǎn)生的原因：三、定位誤差及產(chǎn)生的原因：1.定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差。（1）以3定位加工2面，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。加工時(shí)，使刀具調(diào)整尺寸與 工序尺寸一致，C刀具調(diào)整尺寸C=HH，則定位誤差dw=0（2）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合（當(dāng)以3面定位加工1面時(shí)），加工尺寸由 AA變?yōu)锳AH，基準(zhǔn)不重合誤差jb=2H。H +-HA+-ACH H+-AA+-C-H HH H+1234(a) 工作（b)工序一(c) 工序二 (d) 工序二 改進(jìn)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定

31、位誤差圖圖4-33 定位誤差大小計(jì)算定位誤差大小計(jì)算（a） 畫出被加工零件定位時(shí)的兩個(gè)極限尺寸的位置（b） 從圖形中的幾何關(guān)系，找出零件圖上被加工尺寸方向上之設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量（最大值與最小值之差）。因此，工序二尺寸A的定位誤差A(yù)為： A=(H+H)(H-H) = 2H 上述的誤差完全是由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的，可稱這類定位誤差為“基準(zhǔn)不符誤差基準(zhǔn)不符誤差”。為提高定位精度，設(shè)計(jì)夾具時(shí)盡量使定位基準(zhǔn)與加工表面之設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。但定位精度雖然提高了，有時(shí)使得夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件安裝不便, 穩(wěn)定性和可靠性變差。生產(chǎn)中只要在滿足工藝的要求前提下，如果能降低工序成本，基準(zhǔn)不重合的定位方案，也允

32、許選用。 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，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。則基準(zhǔn)不重合誤差就等于聯(lián)系尺寸的公差。2.定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的定位誤差。圖圖4-34 基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的定位誤差工件以內(nèi)孔中心O為定位基準(zhǔn)，套在心軸O1上，銑上平面，工序尺寸為 。 0HH從定位角度孔心線與軸心線重合，即設(shè)計(jì)與定位基準(zhǔn)重合，jb=0。 但由于心軸和工件內(nèi)孔制造誤差，孔和軸中心將不重合，使兩個(gè)基準(zhǔn)發(fā)生位置變動(dòng)。設(shè)孔徑為 ,DD0軸徑為 ,當(dāng)心軸水平放置，工件在重力作用下使孔始終與上母線A單邊接觸。則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)O與O1間的最大和最小距離分別為：0d

33、d最小間隙為=D-d。 11max1min2222DDddOOOAO ADdOO 因此，由于基準(zhǔn)發(fā)生位移而造成的加工誤差為：基準(zhǔn)位移誤差： 11maxmin12jwOOOODd 即定位誤差為內(nèi)孔公差與心軸公差之和的一半與最小配合無關(guān)。 由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置發(fā)生變動(dòng)而產(chǎn)生的由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置發(fā)生變動(dòng)而產(chǎn)生的定位誤差，稱基準(zhǔn)位移誤差定位誤差，稱基準(zhǔn)位移誤差jw若心軸垂直放置，則工件與心軸可能在任意邊接觸，此時(shí)定位誤差為： jwDd 由此可見，工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件本身的制造誤差，也是直接影響定位精度的。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，除應(yīng)盡量滿足基準(zhǔn)重合原則外，還應(yīng)根據(jù)加工

34、零件的精度要求，合理規(guī)定定位元件的制造精度和限制加工零件上與定位基準(zhǔn)有關(guān)的公差值。圖圖4-35 心軸垂直放置時(shí)情形四、定位誤差的計(jì)算四、定位誤差的計(jì)算定位誤差計(jì)算方法：一是分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不 重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和。即 jwjbdw二是按最不利情況，確定一批工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，將兩位置 距離投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。例1：工件用V型塊定位時(shí)的定位誤差計(jì)算。如圖4-28所示，直徑為 0dd有三種不同的標(biāo)注方式：的軸在V形塊上定位銑平面，加工表面的工序尺寸 工件定位誤差的實(shí)質(zhì)是工件上被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對(duì)于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大

35、變動(dòng)量，因此，計(jì)算定位誤差時(shí)，首先要找出工序尺寸的工序基準(zhǔn)；然后求其在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量。定位誤差計(jì)算的方法定位誤差計(jì)算的方法幾何法微分法 1）要求保證上母線到加工面的尺寸H1，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B，見圖a；2）要求保證下母線到加工面的尺寸H2，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為C，見圖b；3）要求保證軸心線到加工面的尺寸H3，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為O，見圖c。圖4-36 用V形塊定位誤差解：三種尺寸標(biāo)注的工件均以外圓上的半圓面為定位基準(zhǔn)，若工件尺寸變化，E,F接觸點(diǎn)的位置將會(huì)變化，A點(diǎn)作為調(diào)整刀具位置尺寸C的依據(jù)。因此：對(duì)H1，H2，H3都有 jwjb 和2sin22sinadaOEOA 已知：工件外圓直徑為d，公差為T

36、d，V形塊兩斜面夾角為a，求各種標(biāo)準(zhǔn)方式下的定位誤差？解： 首先：寫出O點(diǎn)（工件基準(zhǔn)點(diǎn)）至加工尺寸方向上某固定點(diǎn)（通常取點(diǎn)A）的距離再對(duì)上式求全微分daadddaOAd)2(sin42cos)(2sin21)(2A點(diǎn)作為調(diào)整刀具位置尺寸C的依據(jù)。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.2sin21aTdH TaaadTdadh)2(sin42cos2sin212 用微小增量代替微分，并將尺寸誤差視為微小增量，且考慮到尺寸誤差可正可負(fù)，各項(xiàng)誤差應(yīng)取絕對(duì)值，故定位誤差為：若使用同一夾具進(jìn)行加工，則Ta0所以12sin12 adOCOACA12sin122 aTdH 12sin12

37、adODOADA12sin123 aTdH 同理：A(c)H2CaEDOF(b)AOH3請(qǐng)用幾何解法求解上題112212221112211()()112222sin2sinsin222dwB BABABAOO BAOO Bddddd （1） 12sin122ddw（2） 312sin2ddw（3） 結(jié)論：1） 3dwd 2）dw與有關(guān)，dw，但穩(wěn)定性變差，一般=90 3）dw與工序尺寸標(biāo)注方式有關(guān)：dw1dw3dw2，可見以下母 線誤差最小。上母線 下母線 中心線 2 2、用幾何方法計(jì)算定位誤差、用幾何方法計(jì)算定位誤差例：工件在使用心軸、銷、定位時(shí)，常會(huì)考慮留有間隙而需要進(jìn)行定位誤差計(jì)算。(以

38、兩孔定位為例）(a)o1o21222Le1e2e3(b)d1maxD1minTD1Td1左端：左端：孔徑 ，公差為TD1；銷徑 ，公差為Td1；最小間隙為1。 101DsD 111ddsxd 右端：右端：孔徑公差為TD2；銷徑公差為Td2；最小間隙為2。 先單獨(dú)分析左端圓銷1的定位情況。銷與孔之間的最大間隙為：1 1 TD1 Td1 。 1將使一批工件安裝時(shí)孔的中心偏離銷的中心。其中偏心位移誤差范圍，是以 1為直徑的圓，圓心即為銷的中心O1（如圖b中所示）。 分析：分析： 再分析削邊銷2定位情況： 由于削邊銷不限制X 的移動(dòng)自由度，而限制Z的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所以孔2與削邊銷2的中心偏移范圍為： 在

39、X方向： x 1 1 TD1 Td1 在Y方向： y 2 2 TD2 Td2 。這時(shí)的誤差范圍近似為一個(gè)橢圓（見圖b）。 孔1、2的中心偏移誤差組合起來，將引起工件的兩種定位誤差：綜合誤差(1)1) 縱向定位誤差：縱向定位誤差：即在兩孔聯(lián)心線方向的最大可能移動(dòng)量（ x ）。 x x 1 1 1 1 TDTD1 1 TdTd1 1 （相當(dāng)于第一孔定位誤差） (2)(2) 角度定角度定位誤差：位誤差：即工件繞O1和O2的最大偏轉(zhuǎn)角 。 2ey12ey2(c)一面兩孔定位時(shí)的定位誤差計(jì)算o1o2LTDTDTdTdLtgyy2)()()(221212121 角度定位誤差：角度定位誤差：由上式看出，欲減

40、小，可以從兩方面著手：（i）提高孔與銷的加工精度，減小配合間隙；（ii）增大孔間距。故在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡可能選距離較遠(yuǎn)的兩孔；若工件上無合適的兩孔而需另設(shè)工藝孔時(shí)，兩工藝孔也應(yīng)布置在具有最大距離的適當(dāng)部位。 若采用以上兩種措施還不能滿足要求，應(yīng)采用單邊靠。此時(shí)，角度誤差為：分析：分析：Ltgyy2|21 例2：有一批如圖4-37所示的工件，外圓 mmh)(500016. 06內(nèi)孔 mmH)(730021. 00和兩端面均已加工合格，并保證外圓對(duì)內(nèi)孔的同軸度誤差在 mmeT015. 0)(范圍內(nèi)。今按圖示的心軸 mmg)(630007. 0020. 0定位方案，在立式銑床上用頂尖頂住心軸，銑

41、寬為 mmh)(120046. 09的鍵槽。 除槽寬要求外，還應(yīng)滿足下列要求：1）槽的軸向尺寸 mmh)(25021. 012；2）槽底位置尺寸 mmH010. 0423) 槽兩側(cè)面對(duì) 50外圓軸線的對(duì)稱度公差 mmTC06. 0)(試分析計(jì)算定位誤差。圖4-37 用心軸定位內(nèi)孔銑槽工序的定位誤差分析計(jì)算 ；解：槽寬由銑刀尺寸標(biāo)準(zhǔn)，下面分析三個(gè)加工尺寸定位誤差。1）槽軸向尺寸 mmh)(25021. 012的定位誤差：設(shè)計(jì)與定位基準(zhǔn)重合， 01jb01jb，又，又 01jw，因此 。 0dw2） 尺寸的定位誤差：mmH010. 042設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓下母線，定位基準(zhǔn)為內(nèi)孔軸線，兩者不重合，存在基

42、準(zhǔn)不重合誤差，兩者的聯(lián)系尺寸是外圓半徑d/2和外圓對(duì)內(nèi)孔的同軸度誤差T(e),并且與H尺寸的方向相同，因此mmeTdTjb023. 0)015. 02/016. 0()(2/ )(2mmmmdTDTjw041. 0)007. 0013. 0021. 0()()(2mmjwjbdw064. 0)041. 0023. 0(2223）對(duì)稱度 06. 0)(cT的定位誤差外圓軸線是對(duì)稱度的基準(zhǔn)軸線，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)是內(nèi)孔軸線，二者不重合，以同軸度T(e)聯(lián)系起來，故基準(zhǔn)不重合誤差 ， mmeTjb015. 0)(3基準(zhǔn)移誤差 mmmmdTDTjw041. 0)007. 0013. 0021. 0(

43、)()(3mmmmjwjbdw056. 0)041. 0015. 0(333由于H和同軸度T(c)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分別是外圓母線和外圓軸線，而定位基準(zhǔn)是內(nèi)孔軸線，因此定位誤差較大：占公差的比例：H（0.064/0.10=64%）；T(c) （0.056/0.06=93%）若采用圖4-38 V形鐵定位，直接定位外圓柱面，H尺寸定位誤差（4-4）mmmmdTdw003. 0) 14sin1(2016. 0) 1sin1(2)(2； 02jb000)(333（水平分量為零）基準(zhǔn)重合jwjbdwjc圖4-38 用V型鐵定位外圓的銑槽夾具方案三保證加工精度條件三保證加工精度條件工件夾具+加工夾具：夾具有關(guān)誤差

44、；加工：工藝系統(tǒng)因素誤差。一般保證夾具定位，制造和調(diào)整誤差的總和不超過零件公差的1/3。1/3零件夾具 工件利用夾具加工時(shí)，影響加工精度的誤差因素除定位誤差外，尚有：1.夾具的有關(guān)制造誤差 這個(gè)誤差主要包括夾具制造時(shí)的兩項(xiàng)誤差：確定刀具位置的元件和引導(dǎo)刀具的元件與定位元件間的位置誤差；定位元件與夾具安裝到機(jī)床上的安裝基面間的位置誤差。2.夾具安裝誤差即是夾具在機(jī)床上的定位誤差。3.加工誤差指上件在切削過程中所產(chǎn)生的誤差。如機(jī)床的工作精度，刀具的磨損和跳動(dòng)，刀具相對(duì)工件加工位置的調(diào)整誤差，以及工藝系統(tǒng)在加工過程中的彈性變形等。 定位精度計(jì)算實(shí)例：1.1）大端定位時(shí)的定位誤差，能否滿足加工精度要求

45、？2）采取什么措施來保證加工精度，并用計(jì)算說明。解： Dd=e22sin20.10.08 20.050.160722110.120.043313AA 定定中心超差，不滿足精度要求。改進(jìn)：將V銑移至小軸頸d處定位，則d=10.04210.016562sin4513A 定定1滿足加工精度要求。jbjw2.有一批套筒零件，其它加工面已加工好，今以內(nèi)孔D2在圓柱心軸d上定位，用調(diào)整法最終銑銷鍵槽。若定位心軸處于水平位置，試計(jì)算分析尺寸L的定位 誤差。 已知： 010.0650mmD0.0212030mmD0.0070.020d30mm解： 2111=de2211 0.021 0.0130.060.04

46、22 0.087DD定)(jw)(jb有一套簡工件，其它表面已加工完畢，現(xiàn)要在外圓上銑槽。保證尺寸a。試選擇定位方案并計(jì)算定位誤差a（若采用內(nèi)孔定位，可用心軸 101ddT（a） 方案一，外圓用=90的V形鐵。a=外圓中心變動(dòng)量+內(nèi)孔下母線的變動(dòng)量（即半徑變動(dòng)量）= 222sin2TdTD)(jw)(jb方案二，內(nèi)孔用 101ddT，心軸定位。 a= 122TDTdTD方案三，用可漲心軸定位，即零間隙，此時(shí)僅孔半徑有影響：a= （b）由于該工件內(nèi)外圓沒有圓軸度誤差，用外圓或內(nèi)孔均可：1) 外圓V型銑定位：2TD2=2sin2Td定2) 內(nèi)孔用心軸 101ddT，由于配合間隙產(chǎn)生定位誤差： 1=

47、2TDTd定3) 若用可漲心軸，可實(shí)現(xiàn)零間隙，則： =0定二、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(shí)）標(biāo)準(zhǔn)（調(diào)整時(shí)）基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)不重合基準(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?yuàn)A具定位元件不準(zhǔn)夾具定位元件不準(zhǔn) 夾具，系統(tǒng)誤差?yuàn)A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

48、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(duì)對(duì)H1: 定定=D/2(不重合不重合) 對(duì)對(duì)H2: 定定=0 對(duì)對(duì)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

49、、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(gè)方向定位誤差兩個(gè)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： 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(shí)，時(shí)， 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(shí)當(dāng)心軸有直徑誤差時(shí)孔2()2tg孔定孔2t

50、g()2軸定公差公差位移誤差位移誤差 對(duì)銷對(duì)銷1來說最小間隙來說最小間隙 各個(gè)方向各個(gè)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(duì)銷對(duì)銷2來說，由于不限來說，由于不限x方向自由度，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(shí)由于基準(zhǔn)不重

51、合（此時(shí)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 22sinsin2sin222ddO 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(shí)定位誤差此時(shí)定位誤差2sin2sin22O TO OK定

52、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(shí)定位誤差此時(shí)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)的組成一、夾緊機(jī)構(gòu)的組成 1、夾緊元件夾緊元件 2、動(dòng)力裝置動(dòng)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

53、緊元件不應(yīng)破壞工件定位改進(jìn)：改進(jìn)：1.球支撐；球支撐；2. 壓板孔底做成平面，壓板孔底做成平面， 防壓板上抬防壓板上抬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)鏜套鏜套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(dòng)夾緊的自

54、鎖性能可靠手動(dòng)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(dòng)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(dòng)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

55、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(shí)，按最不利的情況考慮時(shí)，按最不利的情況考慮開始，繞開始，繞0點(diǎn)翻轉(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)工件工件00 xyF

56、F211sin()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(dòng)可靠手動(dòng)可靠 氣動(dòng)、液壓時(shí)，氣動(dòng)、液壓時(shí)，可大些，可大些，1530。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(dòng)，移動(dòng)S 行程小行程小 自鎖差自鎖差3、

57、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)形式配鉆手柄座配鉆手柄座4及軸及軸5上的定位銷上的定位銷1.螺釘；螺釘；2壓板；壓板；3擋銷；擋銷；4球面墊圈；球面墊圈；5螺拴；螺拴；6V型鐵；型鐵；7底板；底板；8 錐柄心軸錐柄心軸用螺旋壓板夾緊的車床夾具用螺旋壓板夾緊的車床夾具采用鉤形壓板夾緊的車床夾具采用鉤形壓板夾緊的車床夾具三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)三、偏心夾緊機(jī)構(gòu) 1.手柄；手柄；2 偏心輪；偏心輪；3 墊板；墊板；四、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)四、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 增力機(jī)構(gòu)，

58、常與氣缸、油缸聯(lián)動(dòng)以擴(kuò)大夾緊增力機(jī)構(gòu)，常與氣缸、油缸聯(lián)動(dòng)以擴(kuò)大夾緊 力，動(dòng)作迅速，容易改變力的傳遞方向壓板張力，動(dòng)作迅速，容易改變力的傳遞方向壓板張 開量大；但自鎖性能差開量大；但自鎖性能差特點(diǎn)特點(diǎn)1.工件；工件；2定位銷；定位銷；3 浮動(dòng)壓板浮動(dòng)壓板 4 壓板壓板 5 固定支點(diǎn)；固定支點(diǎn)；6 、12 銷軸；銷軸；7、8、9 連桿；連桿；10 活塞桿；活塞桿；11氣缸氣缸五、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(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)六、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 1、常見的聯(lián)動(dòng)夾緊方式常見的聯(lián)動(dòng)夾緊方式 多點(diǎn)夾緊聯(lián)動(dòng)多點(diǎn)夾緊聯(lián)動(dòng) 多件夾緊聯(lián)動(dòng)多件夾緊聯(lián)動(dòng) 彎軸瓦分型面彎軸瓦分型面

59、 先定位后夾緊聯(lián)動(dòng)先定位后夾緊聯(lián)動(dòng) 夾緊與其他動(dòng)作聯(lián)動(dòng)夾緊與其他動(dòng)作聯(lián)動(dòng) 如夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動(dòng)如夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動(dòng)1.手輪；手輪；2、4、6、7.滑柱；滑柱；3、5鋼球；鋼球；8、9、10 壓板壓板2、設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意的問題設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意的問題 仔細(xì)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)環(huán)節(jié)及浮動(dòng)程度，以保證夾緊均衡、運(yùn)設(shè)計(jì)必要的浮動(dòng)環(huán)節(jié)及浮動(dòng)程度，以保證夾緊均衡、運(yùn)動(dòng)不發(fā)生干涉；動(dòng)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

60、；注意剛性，以免剛性不足而夾不緊； 避免過于復(fù)雜，否則會(huì)降低可靠性，制造困難。避免過于復(fù)雜，否則會(huì)降低可靠性，制造困難。 4-7 夾具的動(dòng)力裝置夾具的動(dòng)力裝置一、動(dòng)力裝置的作用一、動(dòng)力裝置的作用 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn)減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證安全生產(chǎn) 常用動(dòng)力裝置：常用動(dòng)力裝置： 氣壓、液壓、氣液聯(lián)合、電動(dòng)、電磁、真空等氣壓、液壓、氣液聯(lián)合、電動(dòng)、電磁、真空等二、氣壓夾緊二、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(dòng)