機械制造裝備設計第6章

1、第六章機床夾具設計第一節(jié)機床夾具概述第二節(jié)工件的定位和夾具的定位設計第三節(jié) 工件的夾緊及夾具的夾緊設計第四節(jié)機床夾具的其它裝置第五節(jié)機床專用夾具的設計方法習題與思考題 第一節(jié)：機床夾具概述機床夾具組成定位元件及定位裝置 夾緊元件及夾緊裝置導向元件 對刀元件及定向元件 夾具體 其它元件及裝置機床夾具的類型機床夾具按通用特性劃分:通用夾具 專用夾具 可調夾具成組夾具 組合夾具 隨行夾具機床夾具按所使用的機床劃分車床夾具 銑床夾具 鏜床夾具 鉆床夾具 磨床夾具 等 機床夾具按動力源分類手動夾具 氣動夾具 液壓夾具磁力夾具 真空夾具 離心夾具第二節(jié)：工件的定位和夾具的定位設計一、工件的定位二、常用定位

2、元件及其所能限制的自由度數三、定位基準及定位元件的合理選擇四、定位設計五、定位誤差的分析和計算一、工件的定位 工件的定位原理： 六點定位原理 完全定位：限制工件的六個自由度 不完全定位：需要限制的自由度少于六個 欠定位：需要限制的自由度沒有被限制。不能保證加工精度。因而夾具絕對不允許出現欠定位。 過定位（重復定位）加工中一般不允許；特殊場合下，對加工有利。支承釘 支承板 定位銷 錐面定位銷 V形塊 定位套錐度芯軸二、常用定位元件及其限制的自由度數支承釘的種類和形狀 多用于粗 基準定位（1）支承釘（圖示）一個支承釘：點定位副兩個組合：直線定位副 三個組合：平面定位副支承板的種類和形狀（2）支承板

3、（圖示） 一組支承板：平面定位副，限制三個自由度。 一塊長支承板：直線定位副，限制兩個自由度。（3）定位銷短銷(圖6-5)：L(0.8 1.2)d限制x、y移動和轉動四自由度削邊圓柱銷（圖6- 7） 補償工件定位基準與夾具定位元件之間的實際尺寸誤差，消除過定位。短削邊銷限制一個自由度。長削邊銷限制兩個自由度。（4）錐面定位銷（圖6-8） 限制x、y、z三個移動自由度。 常采用削邊錐面定位銷用于粗基準孔的定位設計中，一般取90錐頂角。（5）V形塊：用于粗基準或精基準 短V形塊（圖a） V形塊和工件定位面接觸長度小于工件定位直徑。 限制y、z兩移動自由度 長V形塊（圖b） 接觸長度大于1.52倍工

4、件定位直徑。 限制y、z移動和轉動四自由度。V形角有6090、120三種， 90的應用最廣。三、定位基準及定位元件的合理選擇（一）平面定位基準（二）圓孔定位基準（三）外圓柱面定位基準（四）其它成形面定位基準（一）、平面定位基準 粗基準定位：以未經機械加工的平面定位 。 一般選三個圓頭支承釘，呈三角分布（圖6-11）； 將以支承釘做成可調整的結構（圖6-12）； 自動調節(jié)支承 ：有時定位表面為斷續(xù)表面、階梯表面或有某些缺陷時，可將支承釘做成圖6-13所示的浮動支承，自動調節(jié)支承的采用，不增加點的定位副數采用輔助支承增加剛度。精基準定位：以精基準平面定位選用一組支承板作定位元件。保證足夠的支承剛性

5、而無過大的接觸面積，且不產生夾緊變形。（二）圓孔定位基準粗基準定位：多采用三點式定心可脹心軸（圖6-14）（一組可脹滑銷相當于一個短定位銷）精基準定位： 以加工過的孔定位。均可采用定位銷作定位元件。 長銷（通常為心軸）：包括間隙定位心軸和無間隙定位心軸。多用于較大的孔的定位。 短銷 間隙定位銷分為固定式、伸縮式兩種 組合機床生產線上常采用伸縮式間隙定位銷；工件質量小或對定位精度要求較高 時，須采用固定式間隙定位銷。 （三）外圓柱面定位基準 粗基準定位：常用三爪卡盤，雙V形塊定心定位元件 。 精基準定位：可以采用三爪卡盤、雙V形塊、間隙定位套、無間隙彈性薄壁套或內錐面定位元件實現定心定位。（四）

6、其它成形面定位基準 常采用雙V形塊或V形塊和其它元件組合的定位元件定位（圖6-15）。 用V形塊實現工件的對中定位?？梢苿拥腣形塊只限制一個自由度。 錐孔：如回轉體工件的中心孔四、定位設計 通常工件是由一組定位基準在夾具中定位的，夾具設計的首要任務就是要選擇一組合適的定位元件。 常見工件的組合基準 ：一組平面組合基準；平面和曲面的組合基準；平面和孔的組合基準；一組孔的組合基準；例：圖6-16 兩個平面基準定位設計簡圖（一）一組平面及平面、曲面組合基準的定位設計(1) 兩個平面基準的定位設計（圖6-16） 在長方形工件上加工一個寬度為b的矩形通槽保持尺寸H-H及B 。分析：底面M第一定位基準，N

7、面第二定位基準。 夾具定位設計 ： 一組支承板和M面接觸形成三個點定位副限制x、y轉動自由度和z移動自由度 。 一塊支承板和N面接觸，形成線接觸，限制y移動自由度和z轉動自由度 。圖6-17定位設計簡圖(2)平面和曲面組合基準的定位設計例（圖6-17）：在盤形工件鉆d孔時分析：工件底平面為第一定位基準，圓柱面為第二定位基準。 夾具定位設計 一組支承板與工件底平面接觸形成面定位副 ，限制x、y轉動自由度和z移動自由度 ，圓柱面定位限制x、y移動自由度。曲面和平面組合基準的定位設計例（圖a）分析：圓柱面為第一定位基準，端面為第二定位基準 定位設計：一個長V形塊，限制四個自由度，一個端面支承釘，限制

8、一個自由度。例（圖b）圓柱體上銑一個平面 定位設計與圖a一樣，但端面的支承釘已無定位的意義，只是為了平衡切削力圖6-20平面圓錐銷定位（二）平面和孔組合基準的定位設計1一面一孔組合基準的定位設計（1）大平面和短孔組合基準的定位設計例：平面圓錐銷定位 （圖6-20）大平面為第一定位基準孔為第二定位基準 彈簧浮動式圓錐銷）平面和長孔的組合基準的定位設計1) 平面作第一定位基準時 較大的支承板與平面基準接觸，限制三個自由度。短圓柱銷或浮動圓錐銷限制兩個自由度。采用長定位銷將會發(fā)生過定位現象 。（圖6-21） 2)圓柱銷作第一定位基準時 平面支承采用球面浮動結構 （圖6-22a）平面支承面的接觸面盡可

9、能減小 (圖6-22b) 圖6-21大平面和長定位銷定位a）工件誤差 b）夾緊變形圖6-22孔為第一定位基準的定位a）球面定位 b）長銷定位2一面兩孔組合基準的定位設計 分析：平面為第一定位基準，一個工藝孔為第二定位基準，另一個為第三定位基準 一組支承板與工件的平面基準接觸，限制三個自由度；兩個短圓柱銷與兩個工藝孔接觸定位限制了七個自由度，過定位 （下圖a） 解決：將一個定位銷沿x方向上對稱削邊，使之成為菱形銷 (下圖b) 自由度：支承平面限制x、y轉動自由度和z移動自由度。 圓柱銷限制x、y移動自由度。 菱形銷限制z轉動自由度。兩銷的設計：右下圖： 已知條件：工件上兩圓柱孔的尺寸及中心距，即

10、 D1、D2、Lg及其公差 。（1）確定夾具上兩定位銷的中心距Lx。（2）確定圓柱銷直徑d1及其公差。（3） 確定菱形銷的直徑d、寬度b及公差。（三）孔及孔系組合基準的定位設計 1一個孔為基準的定位設計 1) 用小錐度心軸的定位設計 例：圖6-26 靠工件與心軸接觸處Lk的彈 性變形而獲得定位和夾緊的 ；限制工件的四個自由度。 2) 用過盈心軸的定位設計 圖627 工件被限制了五個自由度。用壓力機將心軸壓入工件孔內。圖6-26 小錐度芯軸定位 2兩個同軸孔組合基準的定位設計 1)兩個同軸的粗基準孔組合定位 采用兩端三點式可脹心軸。 2)兩個同軸的精基準孔組合定位 圖6-28所示 。 3) 兩個

11、中心孔定位 用兩個頂尖 ，工件加工與左端面有尺寸要求時 ，采用浮動結構。如圖6-29所示。 圖6-29兩端頂尖定位 3孔系組合基準的定位設計 一般以兩個同軸孔以及與同軸孔較遠的另一個孔作定位基準 。 如圖6-30所示 ； A、B以兩組三點式可脹心軸形成一個長圓柱銷，限制四個自由度； 孔C中用一個兩點式可脹心軸限制一個轉動自由度。 圖6-30孔系的組合基準定位五、定位誤差的分析和計算 （一）定位誤差的概念 （二）定位誤差的求法 （三）常見定位方式的定位誤差分析和計算 （一）定位誤差的概念 1定位誤差的產生 圖6-32所示，工件以下母線定位不存在定位而引起的誤差。 圖6-33所示，工件以孔作為定位

12、基準 造成基準不重合誤差B和基準位移誤差Y（二）、定位誤差的求法(1)、 基準不重合誤差B的求法 實質是加工尺寸設計基準相對于定位基準在加工尺寸方向上可能產生的最大位移量 消除這個誤差，必須使定位基準與加工尺寸設計基準重合(2)、 基準位移誤差Y的求法由于定位基準表面與定位元件工作表面有制造誤差和裝配間隙存在，以致使定位基準在夾具中相對于定位元件工作表面的位置產生位移 定位基準在夾具中相對于定位元件工作表面的位置，在指定方向上所能產生的最大位移量 (3) 定位誤差D的求法 分別求出B和Y后，再求出它們對加工尺寸的綜合影響（采用逐件試切法進行加工，則根本不存在定位誤差 ）（三）、常見定位方式的定

13、位誤差分析和計算(1)工件以平面定位 主要是由基準不重合引起 當定位尺寸是由多環(huán)尺寸組成時，定位誤差實際上等于尺寸鏈中所有組成環(huán)節(jié)的公差之和 (2)工件以圓孔定位工件以圓孔在不同定位元件上定位時，所產生的定位誤差是不同的 1) 工件以圓孔在過盈配合圓柱心軸上定位 徑向基準位移誤差（YY0、YZ=0）。 利用壓力機的壓下行程加以控制，軸線方向上的軸向定位誤差：DX=0 。 此種定位的定心精度是相當高的。 2) 工件以圓孔在錐度心軸上定位 徑向基準位移誤差 ：YY0、YZ=0。 工件沿心軸軸向發(fā)生位移，造成軸向定位誤差。 對一批工件而言：軸向定位誤差 YX，如圖635所示；轉角定位誤差為= 。圖6

14、-35 工件以圓孔在錐度芯軸上的定位3) 工件以圓孔在間隙配合圓柱心軸（或定位銷）上定位 式中 ：定位副間的最小配合間隙； TD工件圓孔直徑公差； Td心軸外圓直徑公差。 心軸水平放置時 存在徑向間隙，徑向基準位移誤差僅在Z軸方向；如圖6-36 所示圖6-36 心軸垂直放置 徑向定位誤差在水平面內任意方向上都有可能發(fā)生。 圖6-37最大值比心軸水平放置時大一倍，如公式:(3) 工件以外圓定位（常用在V形塊中定位）只要V形塊工作表面對稱就可以保證定位基準在水平方向上的位移為零。在垂直方向上定位基準相對于在夾具中的理想位置產生位移 Y。如圖：638公式Y：隨著增大，Y減小，當過大時，將會引起工件在

15、水平方向上定位的不穩(wěn)定 ，角一般常采用90，有時也用120。 工件在V形塊中定位時，定位誤差的大小與加工尺寸的標注方法有關 ：如圖639圖b：加工尺寸從外圓柱面的下母線注起，保證加工尺寸A1。有基準不重合誤差存在，其值： B=Td/2。圖a：加工尺寸從外圓柱面的軸線注起，保證尺寸A0。 B0圖c：加工尺寸從外圓柱面的上母線注起，保證加工尺寸A2 。經分析：以下母線為設計基準時，定位誤差最小。故軸套類零件上鍵槽的尺寸，一般多以下母線為設計基準。(4)工件以“一面兩孔”定位 例：采用一圓柱銷和一菱形銷為定位元件圖6-40 圓柱銷相當于垂直放置的心軸，銷、孔的直徑誤差及其配合間隙造成了定位的基準位移

16、誤差yx和yy 圓柱銷與菱形銷配合限制著工件繞Z軸轉動自由度，銷、孔的直徑誤差及其配合間隙造成了工件的轉角誤差 sin 。第三節(jié) 工件的夾緊及夾具的夾緊設計一、夾緊的目的及夾緊要求二、夾緊點的選擇及夾緊力的確定三、常用夾緊機構的設計一、夾緊的目的及夾緊要求目的：工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞 夾緊機構設計時一般應滿足以下原則：1）夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。2）夾緊力應保證工件位置在整個加工過程中不變或產生不允許的振動。3）使工件不產生過大的變形和表面損傷。4）夾緊機構必須可靠。 5）夾緊機構操作必須安全、省力、方便、符合工人操作習慣。6）夾緊機構的復雜程度、自動化程

17、度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。二、夾緊點的選擇及夾緊力的確定（一）夾緊點的選擇（二）夾緊力的確定（三）夾緊力裕度系數K的確定(四)摩擦系數的確定 （一）夾緊點的選擇1夾緊點選擇的一般原則1) 盡可能使夾緊點和支承點對應，使夾緊力作用在支承上，這樣會減少夾緊變形 。2) 夾緊點選擇應盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置。2減少夾緊變形的措施 例：圖6-41高支座在鏜床上鏜孔 措施 ：(1) 增加輔助支承和輔助夾緊點。如圖6-42 ；(2) 分散著力點和增加壓緊件接觸面積。如圖6-43。圖6-41 高支座鏜孔圖6-42 輔助夾緊鏜孔圖6-42 分散著力點（二）夾緊力的確定計算

18、夾緊力時，按靜力平衡計算的夾緊力再乘以裕度系數 常見的幾種情況：定位支承承受全部切削力 例：圖6-45 所示，工件就勿需夾緊定位支承受部分切削力 例：圖6-46 所示鏜孔對夾緊最不利的切削狀態(tài) 。主切削力Fz方向向上使工件離開支承，徑向切削力Fy與支承面平行 。 K夾緊力裕度系數；1、2接觸面的摩擦系數。由定位副的摩擦力平衡切削力1) 各種可脹心軸定位的車、磨夾具夾緊力 ：2) 過盈心軸和小錐度心軸 過盈心軸的過盈量則取決于切削力的大小。一般設計時并不需要計算，將心軸按公差帶分段做成一組心軸，每根過盈量的大小一般 按選取。3) 間隙心軸例：圖6-47所示圖6-47間隙心軸的夾緊力計算靠兩端面的

19、摩擦力平衡切削力 ，需較大的夾緊力 ：定位支承完全不受切削力 多用于翻轉鉆模夾具或自動線上統(tǒng)一基準定位的鉆床夾具 。 例：如圖6-48所示，夾緊力和切削力方向相反。夾緊力裕度系數K要取大些。圖6-48夾緊力與切削力方向相反夾緊力：式中 G重力； 確定夾緊力裕度系數時，要考慮以下幾種因素 ： 1）K0基本安全系數： 由于加工過程中的隨機因素引起的切削力的波動，考慮切削力波動的影響系數 （三）夾緊力裕度系數K的確定2） K1動力源波動系數： 手動夾緊機構的夾緊力，由于操作者的疲勞程度的影響會產生較大的波動，手動夾緊力波動系數 3）K2復合加工系數： 由于多刀多向加工時，更不易準確計算切削力的方向及

20、大小，應乘以考慮計算準確性的影響系數K2 4）K3切削狀況及刀具鈍化系數： 由于斷續(xù)切削加工及刀具的鈍化使切削力產生較大的波動，慮切削狀況及刀具狀況的影響系數 5）K4加工性質系數： 由于粗精加工的差異很大，粗加工余量的變化也較大，考慮粗精加工差異的影響系數夾緊力裕度系數 ：(四)、摩擦系數的確定 主要決定于工件和支承件或壓緊件之間接觸面的粗糙度。1）工件和支承表面均為光滑表面時0.160.25 2）支承表面有與切削力方向一致的溝槽（如圖a）時0.3 3）支承表面有與切削力方向垂直的溝槽（如圖b）時0.4 4）支承表面有交叉網紋溝槽（如圖c）時0.70.8三、常用夾緊機構的設計（一）對夾緊機構

21、的設計要求（二）夾緊機構中常用施力機構的設計計算（三）其它夾緊機構三、常用夾緊機構的設計（一）對夾緊機構的設計要求 可浮動 根據需要，一般要求夾緊機構中的壓板和支承件要有浮動自位的能力。 可聯(lián)動 為了實現幾個方向的夾緊力同時或順序作用，并使操作簡便，設計中可應用聯(lián)動機構。 可增力 常用的增力機構：杠桿、斜面、螺旋、鉸鏈及其組合。 可自鎖 當去掉動力源的作用后，仍能保持對工件的夾緊狀態(tài)稱為夾緊機構的自鎖 。 常用的自鎖機構有螺旋、斜面及偏心機構等 。（二）夾緊機構中常用施力機構的設計計算 螺栓螺母施力機構 此施力機構在夾具中的應用最廣，其優(yōu)點是結構簡單、制造方便、施力范圍大、自鎖性能好 。參考課

22、本表6-3，表6-2。 給出了螺栓與螺 母施力機構所能施于夾緊機構的 力的大小。、斜面施力機構 最適用于夾緊力大而行程小，以氣動或液壓為動力源的夾具 ；分為自鎖斜面和不自鎖斜面。圖6-52斜面施力機構受力分析1) 、斜面施力機構夾緊力的計算 例：圖6-52所示 圖a ：Fs為動力源作用于斜塊的大端 ，F1和F2為接觸面間的摩擦力 ，Ff為支承反力，1和2為摩擦角圖b ：力三角形ABC 計算出Fj當 、 、 均很小，且 時，上式可間化為2) 、斜面施力機構的自鎖條件 當Fs=0，圖6-52c所示,合力 與 應大小相等方向相反，并位于一條直線上 。自鎖條件：摩擦角：一般鋼鐵的摩擦系數：常?。?68

23、（3）偏心施力機構主要特點 結構簡單、動作迅速，夾緊行程受偏心距的限制，夾緊力較小 。 一般適用于工件被夾壓表面的尺寸公差較小和切削過程中振動不大的場合，多用于小型工件的夾具中 。偏心施力原理和施力特性 1) 偏心施力原理： 圖6-53a圓偏心輪直徑D，偏心距e，基圓的直徑（D-2e）,圓偏心輪實際上相當于套在“基圓”（圖中的虛線圓）上的弧形楔所構成。圖6-53圓偏心特性a) 偏心輪原理 b) 偏心輪工作表面展開2) 偏心施力特性 與平面斜面相比，主要特性是其工作表面上各夾緊點的升角不是一個常數，它隨偏心轉角的改變而變化 。 圖6-53b曲線斜面 ：以基圓圓周長的一半為橫坐標，相應的升程為縱坐

24、標，將弧形楔展開 ，x為任意施力點X的升角：分析：0 x180當x0，m點的升角最小m0隨著轉角x的增大，升角x也增大當x90，升角T為最大值 當x繼續(xù)增大時，x隨著x的增大而減小當x180，n點處，升角n0 以上特性與工作段的選擇，自鎖性能，施力的計算及主要結構尺寸的確定關系極大 。(2) 偏心輪工作段的選擇 防止松夾和咬死，常取P點左右圓周上的1/61/4圓弧，相當于偏心輪轉角為6090的范圍所對應的圓弧為工作段。由圖6-54 a 可知：OC處于水平位置，施力點位于圓弧mn的中點P ， 當 (2e/D) 很小，圖6-54 偏心輪工作段的選擇 因此，在設計偏心輪時，以偏心處于水平位置時的施力

25、點P視為升角最大的施力點。偏心輪工作段的選擇通常以P點為依據，如圖6-54b所示。選取P點左右對稱的AB弧為工作段，由圖6-53b可知，該段近似為直線，工作段上任意點的升角變化不大，幾乎近于常數，可以獲得比較穩(wěn)定的自鎖性能。 (3) 偏心輪施力的自鎖條件 要保證偏心輪施力時的自鎖性能，偏心輪工作段的最大升角應滿足條件： 偏心輪與夾緊件之間的摩擦角 偏心輪轉軸處的摩擦角。偏心輪施力點自鎖時的外徑D和偏心量e的關系如下 D/e稱為偏心率或偏心特性,設計偏心 輪時，應按已知的摩擦系數和需要的工作行程定出偏心量e及偏心輪 的直徑D 。不考慮轉軸處的摩擦(4) 偏心輪施力的計偏心輪施于夾緊件的力為圖6-

26、55所示作用于手柄的原始力矩 由轉軸將力傳至施力點P變成力矩 。 對圖6-54b把偏心輪的工作情況看成是一個塞在轉軸和壓緊件之間的升角為p的假想斜面。圖6-55偏心輪的施力計算代入如：則：偏心輪尺寸/mm夾緊力/N直徑D力臂長L偏心距e40752190050902.51840601303220065903.51400801305140010015061500表6-6手動偏心輪的夾緊力 一般若手動作用于力臂上的力為150N可得表6-5的數值。 在其它任意點施力時，所需的力均較P點施力時大，勿需精確計算。(5) 偏心輪施力機構的設計程序確定偏心輪工作段的行程式中 ： hB在B點夾緊時工件的最小極限

27、尺寸； hA在A點夾緊時工件的最大極限尺寸。 如圖6-56所示，設偏心輪工作段為AB，當手柄順時針轉動時，工作段的行程為：圖6-56偏心輪的夾緊行程 理論上工作段AB的最小夾緊行程等于壓緊件受壓表面的位置變化量。但實際上還要考慮以下因素：S1夾緊機構的彈性變形量，一般取0.050.15mm；S2工作行程的儲備量，一般取0.10.3mm。而 ：得：實際上偏心輪的工作段行程：式中 e偏心量； OO1與O1A的夾角； OO2與O1B的夾角； R圓偏心輪的半徑。 2) 確定偏心輪的結構尺寸 實際應用中e值一般在1.77mm之間取值，偏心輪的直徑根據自鎖條件的偏心特性確定為保證所設計的偏心輪能產生所需的

28、行程，可按上面各式計算偏心量，即（三）其它夾緊機構1定心夾緊機構 定心夾緊機構的設計一般按照以下兩種原理來進行： 1) 定位夾緊元件按等速位移原理來均分工件定位面的尺寸誤差，實現定心或對中。常見的三爪卡盤屬于此類。 2) 定位夾緊元件的均勻彈性變形原理來實現定心夾緊。圖6-57a是以工件外圓柱面定位實現定心夾緊的夾具，稱彈簧夾頭。圖6-57b是以工件孔定位實現定心夾緊的夾具，稱為彈簧心軸。這兩種夾具都有一個彈性元件，叫做彈簧套筒。圖6-57彈簧夾頭和彈簧心軸a) 彈簧夾頭 b) 彈簧心軸 圖6-57a中的件1和圖6-57b中的件1，具體結構如圖6-58所示。它的結構尺寸、材料及熱處理、加工精度

29、等對使用性能影響很大，它是該類夾具的關鍵零件。一般情況下，由夾頭部分A、彈性部分B及導向部分C組成。圖6-58彈簧套筒夾頭部分的錐角有正錐和倒錐兩種，如圖6-59所示。圖6-59彈簧套筒的錐角a) 正錐角b) 倒錐角1彈簧套筒2錐體2聯(lián)動夾緊機構 在夾緊機構設計中，常常遇到工件需要多點同時夾緊，或多個工件同時夾緊，有時需要使工件先可靠定位再夾緊，或者先鎖定輔助支承再夾緊等等，這時為了操作方便、迅速、提高生產率，減輕勞動強度，可采用聯(lián)動夾緊機構。設計聯(lián)動夾緊機構時應注意如下幾點： 1) 聯(lián)動機構動作和受力情況比較復雜，應仔細進行運動分析和受力分析，以確保設計意圖能夠實現。 2) 聯(lián)動機構中要充分

30、注意哪些地方應設置浮動環(huán)節(jié)如鉸鏈、球面墊等，注意浮動的方向和浮動量大小，注意設置調整環(huán)節(jié)，保證各夾緊均衡，運動不發(fā)生干涉。 3) 各壓板都能很好地松夾，以便裝卸工件。 4) 注意整個機構和傳動受力環(huán)節(jié)的強度和剛度。 5) 聯(lián)動機構應結構簡單、可靠性高、制造成本低。第四節(jié)機床夾具的其它裝置機床夾具的其它裝置一、孔加工刀具的導向裝置二、對刀裝置三、分度裝置四、對定裝置五、動力裝置 機床夾具在某些情況下還需要其它一些裝置才能符合該夾具的使用要求。這些裝置有導向裝置、分度裝置、對定裝置及動力裝置等。一、孔加工刀具的導向裝置 （一）鉆孔的導向裝置 鉆床夾具中鉆頭的導向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、

31、快換鉆套和特殊鉆套等四種，如圖6-60、圖6-61所示。圖6-60鉆套a)固定鉆套 b)可換鉆套 c)快換鉆套圖6-61特殊鉆套a) 兩孔距離較小b) 孔離鉆模板較遠 c) 斜面上鉆孔 上述鉆套均已標準化了，設計時可以查夾具設計手冊選用。但對于一些特殊場合，可以根據加工條件的特殊性設計專用鉆套，如圖6-61所示為幾種特殊鉆套。圖6-61a用于兩孔間距較小的場合；圖6-61b為使鉆套更貼近工件孔，改善導向效果；圖6-61c為加工斜面上的孔用鉆套。 鉆套設計時，要注意鉆套的高度H和鉆套底端與工件間的距離h。鉆套高度是指鉆套與鉆頭接觸部分的長度。太短不能起到導向作用，降低了位置精度，太長則增加了摩擦

32、和鉆套的磨損。一般H（12）d，孔徑d大時取小值，d小時取大值，對于d60mm，L/D1的通孔。 圖b所示為單支承后導向：鏜套設置在刀具的后方。主要用于加工直徑D60mm的通孔或盲孔。 圖6-77雙支承導向（二）鏜床夾具設計中的幾個主要問題 1鏜套與鏜桿的配合、表6-8鏜桿與鏜套的配合配合表面鏜桿與鏜套鏜套與襯套襯套與支架配合性質、2鏜模架的設計 鏜模架應設計成單獨體不要與夾具底座設計成一體，更不要與夾緊裝置用支架相聯(lián)接。 結構設計時，要特別注意剛度設計。 鏜模架不宜用焊接結構，以避免內應力引起蠕變而失去精度。 不允許鏜模架承受夾緊反力 。 如圖6-78所示。圖6-78不使鏜模架承受夾緊反力1

33、-支架2-螺旋夾緊機構3-工件圖a是錯誤的設計，施力后會使鏜模架變形。 可采用圖b的結構。3鏜床夾具底座的設計 對底座的剛度和穩(wěn)定性的要求很高。 為了提高剛度，除了選取適當的壁厚外，應合理的布置加強筋。 鏜模底座的上平面應按所要安裝的各種元件的位置做出相應的凸臺面，高度約35mm，加工后經過刮研，使有關元件安裝時接觸良好。4鏜桿 在設計鏜模前應確定鏜桿的尺寸 。 鏜桿的主要尺寸是直徑和長度。 鏜桿長度應盡量短。鏜桿的制造精度對其回轉精度有很大影響，其導向部分的尺寸精度要求較高。 粗鏜時按g6，精鏜時按g5制造，表面粗糙度Ra0.40.2m，圓度和圓柱度公差不應超過直徑公差的一半，在500mm長

34、度內的直線度為0.01mm。 一般要求鏜桿表面硬度高于鏜套，而內部則要有好的韌性。因此多選用45鋼或40Cr鋼制造，也可選用熱處理變形小的20Cr鋼滲氮淬火處理。五、機床夾具總體設計（一）機床專用夾具的設計步驟 （二）機床夾具的精度分析 （三）機床夾具技術要求的制訂（一）機床專用夾具的設計步驟 收集并研究與設計有關的各種原始資料合理地確定夾具的類型及其總體布局，繪出夾具結構草圖繪制夾具總裝配圖繪制夾具元件的零件圖 整理并修正機床夾具設計說明書 （二）機床夾具的精度分析 定位誤差是影響工件加工精度的因素之一 在使用機床夾具加工工件時，機床夾具的安裝誤差、刀具的調整誤差及加工方法誤差等也會對工件的

35、加工精度產生影響。 各誤差應滿足下列誤差不等式才能加工出合格的工件。D+A+T+GTG1機床夾具的安裝誤差A 夾具的安裝誤差一般由下列兩種情況造成： 1）因夾具的定位元件與夾具的安裝面之間位置不準確所引起的誤差。 2）因夾具安裝面的制造誤差及與機床安裝面不準確而引起的誤差。2刀具的調整誤差T 刀具的調整誤差包括刀具引導及對定兩項誤差。 前者是指刀具與導向元件或對刀元件結合不準確所引起的引導誤差 。 后者是指刀具相對于夾具的定位元件位置不準確所引起的對定誤差。3加工方法誤差G 加工方法誤差是加工過程中有關因素產生的誤差。其影響因素如下： （1）與機床工作精度有關的誤差如主軸的徑向、軸向圓跳動；主軸回轉軸線與導軌的相互位置精度。如平行度