第4章(1) 機床夾具基礎知識

第四章機床夾具基礎知識1案例導入材料：Q2352三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉工作臺分度頭常見的機床夾具3組合夾具實例4氣動虎鉗液壓夾具56

本章內容第一節(jié)機床夾具的作用和分類第二節(jié)工件的定位第三節(jié)定位方法與定位元件第四節(jié)定位誤差第五節(jié)工件的夾緊7第一節(jié)機床夾具的作用和分類

本節(jié)要點一、機床夾具的功能二、機床夾具在機械加工中的作用三、夾具的分類四、機床夾具的組成8一、機床夾具的功能機床夾具的主要功能:定位——工件在夾具中相對于刀具和機床占有正確的加工位置。夾緊——把工件壓緊夾牢，并保持這個確定的位置在加工過程中穩(wěn)定不變。正確安裝——定位后夾緊。

機床夾具的特殊功能:對刀——夾具對刀具有正確的位置。導向——引導刀具進行加工。9（1）保證加工精度夾具的最大功用是保證加工表面的位置精度。如：在搖臂鉆加工孔系①夾具：可達0.10～0.20mm

②劃線找正：0.4～1.0mm（2）縮短輔助時間,提高勞動生產率（3）改善工人的勞動條件,降低生產成本（4）擴大機床使用范圍和改變機床用途如：銑床加分度頭，就可以加工有等分要求的工件。利用鏜模，可以用車床或搖臂鉆床鏜削箱體的孔系。二、機床夾具在機械加工中的作用10（1）通用夾具三爪、四爪卡盤、平口鉗等，一般由專業(yè)廠生產，常作為機床附件提供給用戶。（2）專用夾具為某一工件特定工序專門設計的夾具，多用于批量生產中。（3）通用可調整夾具夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調整，以適應不同零件的加工。（4）組合夾具由一套預先制造好的標準元件組合而成。根據(jù)工件的工藝要求，將不同的組合夾具元件像搭積木一樣，組裝成各種專用夾具。使用后，元件可拆開、洗凈后存放，待需要時重新組裝。組合夾具特別適用于新產品試制和單件小批生產。（5）隨行夾具在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。按夾具使用范圍劃分三.夾具的分類11成組夾具12組合夾具13組合夾具14隨行夾具在自動線上工作的情況15按加工類型劃分：鉆床夾具（圖例）銑床夾具（圖例）車床夾具（圖例）磨床夾具（圖例）數(shù)控機床夾具按夾緊力來源劃分：

手動夾具氣動夾具液壓夾具（圖例）電磁夾具真空夾具16

常見機床夾具（1）鉆床夾具17

18（2）銑床夾具19（3）車床夾具20四.機床夾具的組成(一)、機床夾具的基本組成部分1、定位元件——用于確定工件正確的位置的元件。2、

夾緊裝置——用于將工件的壓緊的機構（裝置）。3、

夾具體——連接、支承所有裝置（或元件）并保持總裝精度要求的基礎。211.連接元件——確定夾具相對于機床位置的元件

如：莫氏錐柄、花蘭盤、定位（向）鍵等。

作用：確定夾具對主軸或機床工作臺有正確的相互位置。2.

對刀元件——用于確定刀具在加工前的正確位置的元件3.導向元件——用于確定刀具位置并引導刀具進行加工

的元件（確定夾具相對于刀具位置的元件）。4.

其它元件或裝置——針對某些特殊需要的裝置或元件。如：分度裝置、上下料裝置、工件頂出裝置等。(二)、機床夾具的其它特殊元件或裝置221.連接元件23242.對刀裝置高度對刀塊直角對刀塊成形刀具對刀塊253.導向元件鉆套材料:T10淬火或20鋼滲碳淬火過渡配合間隙配合2627H=(1~2.5)dh=(0.3~1.2)d2829圖2-42銑軸端槽夾具1—V型塊2—支撐套3—手柄4—定向鍵5—夾具體6—對刀塊1）定位元件及裝置123646）其他元件及裝置（防護、防錯、分度…）5）夾具體4）連接元件3）對刀及導向元件2）夾緊元件及裝置夾具的組成例130圖后蓋零件圖及后蓋鉆夾具

a)后蓋零件圖b)后蓋鉆夾具1—菱形銷2—螺桿3—螺母4—開口墊圈5—圓柱銷6—支承板7—夾具體8—鉆模板9—鉆套

夾具的組成例231第二節(jié)工件的定位

本節(jié)要點一、基準及工件裝夾二、定位原理三、完全定位與不完全定位四、欠定位與過定位32一、基準及工件裝夾1．基準的概念及分類基準就是零件上用以確定其它點、線、面位置所依據(jù)的那些點、線、面。基準根據(jù)其功用不同分為設計基準與工藝基準。

33圖設計基準示例(1)設計基準：在零件圖上用以確定零件上其它點、線、面位置所依據(jù)的點、線、面稱為設計基準。34(2)工藝基準零件在加工工藝過程中所采用的基準稱為工藝基準。工藝基準按用途不同又可分:工序基準定位基準測量基準裝配基準35①工序基準在工序圖上，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準稱為工序基準。其所標注的加工面尺寸稱為工序尺寸。

圖工序基準示例36工序基準舉例圖支座零件第1工序（車削）37②定位基準定位基準是指加工時使工件在機床上或夾具中占據(jù)一正確位置所依據(jù)的基準。38作為定位基準的點、線、面，可能是工件上的某些面，也可能是看不見摸不著的中心線、對稱線、對稱面、球心等。工件定位時，往往需要通過某些表面來體現(xiàn)，這些面稱為定位基準面。例如：用三爪自定心卡盤夾持工件外圓，體現(xiàn)以軸線為定位基準，外圓面為定位基準面嚴格地說，定位基準與定位基準面并不相同，但可以替代，這中間存在一個誤差問題。定位精度要求高時，替代后需計入這個誤差。39③測量基準零件檢驗時，用以測量已加工表面尺寸形狀及位置的基準稱為測量基準。④裝配基準裝配時，用以確定零件或部件在產品中相對位置所采用的基準稱為裝配基準。402.工件裝夾裝夾的含義

裝夾又稱安裝，包括定位和夾緊兩項內容。定位

——使工件在機床或夾具上占有正確位置。夾緊

——為防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)生位移或振動，對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變。定位與夾緊的區(qū)別定位不準確，會影響零件加工的尺寸精度與位置精度。夾緊不合理，會產生受力變形，影響零件的形狀精度。如:在車床上鏜削薄壁套筒的內孔時，應該用均布力夾緊（例如彈簧卡頭），而不能用集中力（例如三爪卡盤）夾緊。

41直接找正裝夾劃線找正裝夾夾具裝夾①直接找正裝夾——利用百分表、劃針等在機床上直接找正工件，使其獲得正確位置。特點:精度高，效率低，對工人技術水平要求高，一般用于單件小批量生產。工件裝夾方法a)磨孔時工件的找正b)刨削時工件的找正42②劃線找正裝夾——先在毛坯上按照零件圖畫出中心線、對稱線、待加工表面線，然后裝上機床，按照劃好的線找正工件。特點:精度不高，效率低，多用于形狀復雜的鑄件劃線找正裝夾法示例43③夾具裝夾——利用夾具的定位元件使得工件獲得正確位置。優(yōu)點:精度和效率均高，在成批及大量生產中廣泛采用缺點:需要設計和制造專用的夾具夾具裝夾法示例44二.定位原理

圖2-13六點定位原理XZY

1.六點定位原理要確定其空間位置，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。任何一個物體在空間直角坐標系中都有6個自由度——用

表示452.六點定位原理的兩點說明

(1)、六點支承點必須適當分布

如果三個支承點在一直線上，就沒有限制三個自由度46

外力作用方向，應使工件與基準緊密接觸(2)、如何理解工件某個自由度被限制工件在某個方向的自由度被限制了，就是在該方向上有了確定的位置，即每次安裝時（先定位－確保工件的定位面與夾具定位面緊密接觸，后再夾緊），工件在這個自由度方向的坐標值是唯一的。但，這并不表示在受到脫離支承點的外力的作用下也不運動473、由工件加工要求確定工件應限制的自由度數(shù)現(xiàn)場加工問題：銑槽時，需要確定哪些自由度？48銑圖所示的槽時，應限制哪些自由度數(shù)？考考你49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，但能保證加工要求，稱為不完全定位。三.完全定位與不完全定位50完全定位舉例51不完全定位舉例當卡盤夾住的軸段較短時，會否影響加工質量？怎么辦？52欠定位工件加工時必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。圖欠定位示例1XZYa）b）BBB四.欠定位與過定位

53欠定位示例2

欠定位:如果沒有防轉銷屬欠定位54過定位

過定位——工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩個（或兩個以上）約束點約束，稱為過定位。過定位是否允許，要視具體情況而定：1）如果工件的定位面經過機械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的。有時還是必要的，因為合理的過定位不僅不會影響加工精度，還會起到加強工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經過機械加工，但加工精度不高，這時過定位一般是不允許的，因為它可能造成定位不準確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。55

過定位常見例子2一夾一頂夾持部分較長56圖示工件要在端面加工螺孔時，如何進行定位？

過定位分析157使用長圓柱銷時，X、Y方向的轉動自由度重復限制，當夾緊時，連桿會產生變形。58定位方案討論以下定位方案是否合理?59ZXYZXYZXYZXY圖４-24工件以平面定位1.固定支承定位