第六章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(2015版)

第六章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)機(jī)械工程學(xué)院李玲芳如何編制一個(gè)合理的工藝規(guī)程？看懂以下幾個(gè)圖片，你就明白了做個(gè)練習(xí)吧你知道什么是夾具嗎？夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，他的主要功用是實(shí)現(xiàn)工件定位和夾緊，是工件加工時(shí)相對于機(jī)床、刀具有正確的位置，以保證工件的加工精度。盤點(diǎn)機(jī)械加工中最偉大的“十大夾具”

第一名；卡盤，及變種卡盤。百年老夾具依然在機(jī)械車間忙碌。其經(jīng)典程度不言而喻。第二名；T型工作臺。不要看他平時(shí)不起眼；如果你發(fā)現(xiàn)你的機(jī)床沒有T型工作臺你一定會茫然的。第三名；T型塊；螺桿；壓板；和螺帽；的組合；其他夾具做得再牛X沒有T型塊；螺桿；壓板；和螺帽；的組合你很難裝到工作臺上去。第四名：EROWA夾具1970年瑞士EROWA公司成立，隨之而來的是對工模具制造和精密機(jī)械領(lǐng)域的不斷探索與創(chuàng)新。憑借革新及實(shí)踐為導(dǎo)向的系統(tǒng)解決方法和全面廣泛的服務(wù)體系，在短短的三十幾年時(shí)間內(nèi)，EROWA公司已從一個(gè)小公司發(fā)展壯大為成功的國際集團(tuán)公司--瑞士歐令達(dá)集團(tuán)，擁有十幾個(gè)世界專利，分支機(jī)構(gòu)遍布全球。EROWA--源于德語中放電加工、工模具制造和自動化三個(gè)詞首字母的縮寫。EROWA，一個(gè)如此簡潔干凈的圖案，卻標(biāo)志著世界最頂尖水平的工裝夾具定位系統(tǒng)，飽含著瑞士精密機(jī)械加工的成果，代表著精準(zhǔn)與經(jīng)典。EROWA享有世界專利的工裝定位元件將柔性和剛性完美結(jié)合，保證工件工裝的重復(fù)定位精度為2μm，從源頭上控制累積誤差，同時(shí)大幅降低機(jī)床停機(jī)時(shí)間，使設(shè)備利用率達(dá)到最高點(diǎn)。產(chǎn)品主要應(yīng)用在各類機(jī)床、模具制造，以及電子、汽車、制表、醫(yī)療技術(shù)、航空航天及切削工具等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)。優(yōu)良的性價(jià)比使得EROWA得到了眾多國際廠商的推崇，業(yè)內(nèi)用過EROWA系統(tǒng)的朋友都稱贊她是“定位專家，精準(zhǔn)之源”。第五名；虎鉗；和他弟弟麥司（平口鉗）。第六名；主軸與刀柄。07；磁力平臺如何更加簡便的把沒有裝夾位置的零件放在工作臺上任你加工？看他是如何做到的？08：彈簧夾套/夾筒

規(guī)格繁多的刀具怎么用更少的刀把來解決裝夾問題？在這里你可以找到答案。09；氣壓缸夾具眾多夾具中勞動者應(yīng)該是最喜歡氣壓夾具的了。10；分度頭曾經(jīng)那么的風(fēng)光如今沒落啦。都是分度主軸惹的禍。所以請你屈居第十啦。再看看它們。。。。實(shí)在是太多了，你想知道如何設(shè)計(jì)它們嗎？你知道夾具是如何設(shè)計(jì)的嗎？——鉆床夾具研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)加工零件：杠桿加工任務(wù)：加工杠桿臂上兩個(gè)相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。夾具設(shè)計(jì)——鉆床夾具定位方案根據(jù)零件的構(gòu)造，最容易想到的是以Φ22mm的孔為定位基準(zhǔn)，這樣可以避免基準(zhǔn)不重合誤差，同時(shí)可以限定可以限定四個(gè)自由度。再用一個(gè)螺母限定零件的上下竄動的自由度和用一個(gè)支撐釘限定零件沿Φ22mm中心線轉(zhuǎn)動的自由度就可以實(shí)現(xiàn)完全定位。定位銷Φ22mm的孔，用來限制X,Y方向的移動和轉(zhuǎn)動，共四個(gè)自由度可調(diào)支承釘：限定Z方向的轉(zhuǎn)動用一輔助支承來提高工件的安裝剛度和定位的穩(wěn)定性鉆模板類型選擇根據(jù)工件和夾具體的結(jié)構(gòu)，選用固定式鉆模板。固定式鉆模板雖然有時(shí)裝卸工件不便，但它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、定位精度高。鉆套的選擇由于孔φ10mm和φ13mm，一次鉆孔就可達(dá)到要求，因此采用固定式鉆套。Φ10mm選無肩，Φ13mm選有肩夾緊方案設(shè)計(jì)采用鎖緊螺母和開口墊圈來實(shí)現(xiàn)快速鎖緊夾緊機(jī)構(gòu)，它與一個(gè)加工面位置靠近，增加了剛性，零件夾緊變形也??；但對于另一個(gè)加工面較遠(yuǎn)，為提高剛性，故采用輔助定位元件來固定，該設(shè)計(jì)采用了螺旋輔助支承夾具體與總裝圖第六章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)§6-1機(jī)床夾具概述§6-2工件在夾具上的定位§6-3工件的夾緊§6-4各類機(jī)床夾具

劃線找正加工方法

夾具定位加工方法

以上分析可以看出，機(jī)床夾具的作用是：（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。（2）提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本快速將工件定位夾緊，免除了找正、對刀等，縮短輔助時(shí)間，提高了成品率，降低了成本。（3）擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍如在車床上加鏜夾具，可完成鏜孔加工。（4）減輕工人勞動強(qiáng)度

6.1夾具基本概念

1.什么是夾具？

夾具是機(jī)床的附加裝置，是安裝工件的工藝裝備。

為了使工件成形，工件與刀具之間要有相對運(yùn)動。因此工件相對于刀具的位置要確定，并且在切削過程中，工件的相對位置需保持不變。圖3-4銑床夾具圖3-3鉆床夾具圖3-3鉆床夾具①確定工件的位置②將工件夾緊③確定工件與刀具的相對位置④將所選定的各元件連成一體2.夾具的組成定位元件：用于確定工件在夾具中的位置。夾緊裝置：用于夾緊工件。對刀、導(dǎo)引元件：確定刀具相對夾具定位元件的位置。(4)連接元件和連接表面：用于確定夾具本身在機(jī)床主軸或工作臺上的位置。(5)夾具體：用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個(gè)有機(jī)整體。(6)其他裝置：如分度元件等。3.夾具的功能

夾具的功能有以下幾點(diǎn)：

(1)保證加工精度。

(2)提高生產(chǎn)效率、降低成本。

(3)減輕工人勞動強(qiáng)度。

(4)擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。

4.夾具分類4.夾具分類（1）通用夾具

4.夾具分類（1）通用夾具

4.夾具分類（2）專用夾具

圖3-3鉆床夾具（3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具（4）隨行夾具這是一種在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。工件安裝在隨行夾具上，除完成對工件的定位和夾緊外，還載著工件由運(yùn)輸裝置送往各機(jī)床，并在各機(jī)床上被定位和夾緊。鏜孔組合夾具（5）組合夾具

要點(diǎn)：

工件的定位理解六點(diǎn)定位原理。常用定位元件限制的自由度。工件定位方式：完全定位、不完全定位、過定位和欠定位。常用定位元件的設(shè)計(jì)。定位誤差的分析和計(jì)算。

1.1工作場景導(dǎo)入

如圖1.1所示，鋼套零件在本工序中需鉆φ

5mm孔，工件材料為Q235A鋼，批量N=2000件。鋼套零件三維圖如圖1.2所示。圖1.1鋼套零件鉆φ

5mm工序圖

圖1.2鋼套零件三維圖

1.2基礎(chǔ)知識

1.2.1工件定位的基本原理

1.概述為了達(dá)到工件被加工表面的技術(shù)要求，必須保證工件在加工過程中的正確位置。夾具保證加工精度的原理是加工需要滿足3個(gè)條件：①一批工件在夾具中占有正確的位置；②夾具在機(jī)床上的正確位置；③刀具相對夾具的正確位置。顯然，工件的定位是極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

1.2基礎(chǔ)知識

1）工件在夾具中定位和夾緊的任務(wù)工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的所有工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置。將工件定位后的位置固定下來，稱為夾緊。2)定位與夾緊的關(guān)系1.2基礎(chǔ)知識

圖1.3定位基準(zhǔn)3)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是定位設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問題。（通常定位基準(zhǔn)是在制訂工藝規(guī)程時(shí)選定的

）1.2基礎(chǔ)知識

4)工件的自由度一個(gè)自由的物體，它對三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)系來說，有六個(gè)活動可能性，其中三種是移動，三種是轉(zhuǎn)動。習(xí)慣上把這種活動的可能性稱為自由度，因此空間任一自由物體共有六個(gè)自由度。1.2基礎(chǔ)知識

圖1.4未定位工件的六個(gè)自由度

（4）繞X軸轉(zhuǎn)動，用表示；（5）繞Y軸轉(zhuǎn)動，用表示；（6）繞Z軸轉(zhuǎn)動，用表示。（1）沿X軸移動，用表示；（2）沿Y軸移動，用表示；（3）沿Z軸移動，用表示；2.六點(diǎn)定位原則工件定位的實(shí)質(zhì)就是限制對工件加工有不良影響的自由度。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件安裝時(shí)主要緊靠機(jī)床工作臺或夾具上設(shè)置的六個(gè)固定點(diǎn)，它的六個(gè)自由度即全部被限制，工件便獲得一個(gè)完全確定的位置。

用來限制工件自由度的固定點(diǎn)稱為支承點(diǎn)1.2基礎(chǔ)知識如圖1.5所示，在空間直角坐標(biāo)系的XOY面上布置三個(gè)支承點(diǎn)1、2、3，使工件的底面與三點(diǎn)保持接觸，則這三個(gè)點(diǎn)就限制了工件的、、三個(gè)自由度。

圖1.5六位支承點(diǎn)分布

1.2基礎(chǔ)知識軸類零件的六點(diǎn)定位圖1.6軸類零件六點(diǎn)定位

（a）軸類零件位置圖

（b）軸類零件定位圖

1.2基礎(chǔ)知識盤類零件的六點(diǎn)定位圖1.7盤類零件六點(diǎn)定位1.2基礎(chǔ)知識應(yīng)用六點(diǎn)定位原則時(shí)的5個(gè)主要問題：（1）支承點(diǎn)分布必須適當(dāng)，否則六個(gè)支承點(diǎn)限制不了工件的六個(gè)自由度。（2）工件定位面與夾具的定位元件的工作面保持接觸。（3）工件定位后，要用夾緊裝置將工件緊固。（4）定位支承點(diǎn)所限制的自由度名稱，通常可按定位接觸處的形態(tài)確定。

1.2基礎(chǔ)知識

在外力作用下，與基準(zhǔn)緊密結(jié)觸

我們認(rèn)為工件在某個(gè)方向的自由度被限制了，就是在該方向上有了正確的位置，并不表示在受到脫離支承點(diǎn)的外力的作用下也不運(yùn)動3.常見定位元件所能限制的自由度在實(shí)際生產(chǎn)中，理論上的定位支承點(diǎn)是用具體的定位元件或找正的方法來實(shí)現(xiàn)的。如圖1.9所示：圖1.9圓環(huán)工件的定位分析常用定位元件能限制的工件自由度

1.2基礎(chǔ)知識

4.限制工件自由度與加工要求的關(guān)系(定位方式)工件定位時(shí)，影響加工精度要求的自由度必須限制；不影響加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制，視具體情況而定。按照工件加工要求確定工件必須限制的自由度是工件定位中應(yīng)解決的首要問題。完全定位：工件的六個(gè)自由度被全部限制了的定位稱為完全定位。（圖1.10（a））不完全定位（準(zhǔn)定位）：沒有完全限制六個(gè)自由度而仍然能保證工件加工要求的定位稱為不完全定位。（圖1.10（b））欠定位：按照工件加工要求應(yīng)限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。（圖1.11）過定位（重復(fù)定位）：工件的某個(gè)自由度被重復(fù)限制的現(xiàn)象稱為過定位。（圖1.12）圖1.10工件應(yīng)限制自由度的確定生產(chǎn)中并不是任何工序都需要采用完全定位的。究竟應(yīng)該限制幾個(gè)自由度和哪幾個(gè)自由度，應(yīng)由工件的加工要求決定。允許不完全定位的幾種情況：加工通孔或通槽時(shí)，沿貫通軸的位置自由度可不限制毛坯（本工序加工前）是軸對稱時(shí)，繞對稱軸的角度自由度可不限制加工貫通的平面時(shí)，除可不限制沿兩個(gè)貫通軸的位置自由度外，繞垂直加工面的軸的角度自由度也可不限制圖1.13鏜車床床頭箱孔系的定位簡圖

1—短圓柱銷；2—窄長支承板；3—止推支承

在滿足加工要求的前提下，采用不完全定位是允許的。但是欠定位（即根據(jù)加工要求應(yīng)該限制的自由度而沒有限制）是不允許的，欠定位不能保證加工要求。5.根據(jù)加工要求分析工件應(yīng)該限制的自由度

工件定位時(shí)，其自由度可分為以下兩種：

一種是影響加工要求的自由度，稱第一種自由度；另一種是不影響加工要求的自由度，稱第二種自由度。第一種自由度都必須嚴(yán)格限制

第二種自由度由具體的加工情況決定。

【例1-1】圖1.18(a)所示為在長方體工件上銑鍵槽的工序圖。槽寬W由刀的寬度保證。需要限制幾個(gè)自由度？圖1.18在長方體工件上銑鍵槽

1.2.2定位設(shè)計(jì)的基本原則和定位元件的基本要求1.基準(zhǔn)及定位副基準(zhǔn)：用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面

工序基準(zhǔn)：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)

定位基準(zhǔn)：在加工中作定位用的基準(zhǔn)。當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)面（圓柱面、圓錐面、球面等）與定位元件接觸（或配合）時(shí)，工件上的回轉(zhuǎn)面稱為定位基面，軸線稱為定位基準(zhǔn)。定位副：工件上的定位基面和與之相接觸（或配合）的定位元件的限位基面合稱。主要定位面：當(dāng)工件有幾個(gè)定位基面時(shí)，限制自由度最多的定位基面。相應(yīng)的限位基面稱為主要限位面1.2基礎(chǔ)知識2.定位設(shè)計(jì)的基本原則(1)遵循基準(zhǔn)重合原則(2)合理選擇主要定位基準(zhǔn)(3)便于工件的裝夾和加工

1.2基礎(chǔ)知識3.對定位元件的基本要求1)足夠的精度2)足夠的強(qiáng)度和剛度3)耐磨性好4)應(yīng)協(xié)調(diào)好與有關(guān)元件的關(guān)系5)良好的結(jié)構(gòu)工藝性1.2基礎(chǔ)知識4.定位符號和夾緊符號的標(biāo)注選定定位基準(zhǔn)及確定了夾緊力的方向和作用點(diǎn)后，應(yīng)在工序圖上標(biāo)注定位符號和夾緊符號(附表1定位夾緊符號)圖1.20所示為典型零件定位符號和夾緊符號的標(biāo)注。1.2基礎(chǔ)知識定位夾緊符號標(biāo)注位置分類獨(dú)立聯(lián)動標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面上標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面上主要定位點(diǎn)固定式活動式輔助定位點(diǎn)機(jī)械夾緊1.2基礎(chǔ)知識液壓夾緊氣動夾緊電磁夾緊1.2基礎(chǔ)知識

1.2.3定位元件設(shè)計(jì)定位元件常用材料：低碳鋼：如20鋼或20Cr鋼，工作表面經(jīng)滲碳淬火，達(dá)到HRC55—65；碳素工具鋼：如T8、T10、T8A、T10A等，淬硬至HRC43—48。

1.工件以平面定位 工件以平面為定位基面時(shí)常用的定位元件：

1)

基本支承(主要支承) 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用。（1）固定支承

固定支承有支承釘和支承板兩種型式。在使用過程中，它們都是固定不動的。在定位過程中，支承釘一般只限制工件的一個(gè)自由度，而支承板相當(dāng)于兩個(gè)支承釘。圖1.21支承釘(JB/T8029.2—1999)A型支承釘與工件接觸面大，常用于定位平面較光滑的工件，即適用于精基準(zhǔn)。B型、C型支承釘與工件接觸面小，適用于粗基準(zhǔn)平面定位。C型齒紋支承釘?shù)耐怀鰞?yōu)點(diǎn)是定位面間摩擦力大，可阻礙工件移動，加強(qiáng)定位穩(wěn)定性；缺點(diǎn)是齒紋槽中易積屑，一般常用于粗糙表面的側(cè)面定位。圖1.22襯套的應(yīng)用1—襯套；2—支承釘；3—夾具體

支承釘磨損后，如需要更換則應(yīng)在夾具體與支承釘之間加襯套，如圖1.22所示。襯套內(nèi)孔與支承釘采用H7/js6過渡配合。圖1.23支承板(JB/T8029.1—1999)圖1.24其他定位方法和元件（2）可調(diào)支承在工件定位過程中，支承釘?shù)母叨刃枰{(diào)整時(shí)，則可采用圖1.25所示的調(diào)節(jié)支承(JB/T8026.4—1999)。

可調(diào)支承適用于工件以粗基準(zhǔn)面定位或定位基面的形狀復(fù)雜（如成型面、臺階面等），以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時(shí)的情況。每個(gè)工件調(diào)整一次或每批工件調(diào)整一次。注意：調(diào)好后應(yīng)鎖緊。圖1.25可調(diào)節(jié)支承(JB/T8026.4—1999)在可調(diào)夾具上加工形狀相同而尺寸不等的工件時(shí)，用調(diào)節(jié)支承工件以粗基準(zhǔn)面定位，毛坯的尺寸形狀變化較大時(shí)圖1.26調(diào)節(jié)支承的應(yīng)用（3）自位支承(浮動支承)在工件定位過程中，能自動調(diào)整位置的支承稱為自位支承，或稱浮動支承。特點(diǎn)：支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面位置的變動而自動調(diào)整，定位基面壓下其中一點(diǎn)，其余點(diǎn)便上升，直至各點(diǎn)均與工件接觸。接觸點(diǎn)數(shù)的增加，提高了工件裝夾剛度和穩(wěn)定性，但其作用相當(dāng)于一個(gè)固定支承，只限制了工件的一個(gè)自由度。適用于工件以毛坯面定位或定位剛性較差的場合。圖1.27自位支承2)輔助支承

輔助支承用來提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。工件以內(nèi)孔及端面定位鉆右端小孔。若右端不設(shè)支承，工件裝夾后，右臂為一懸臂，剛性差。若在A點(diǎn)設(shè)置固定支承則屬過定位，有可能破壞左端定位。在這種情況下，宜在右端設(shè)置輔助支承。工件定位時(shí)，輔助支承是浮動的（或可調(diào)的），待工件夾緊后再把輔助支承固定下來，以承受切削力。圖1.29輔助支承的應(yīng)用圖1.30輔助支承l(wèi)—彈簧；2—滑柱；3—頂柱；4—手輪；5—斜楔；6—滑銷

2.工件以圓柱孔定位工件以圓柱孔為定位基面時(shí)，常用圓柱體和圓錐體作為定位元件。

1）定位銷短圓柱銷可限制兩個(gè)自由度，而長圓柱銷可限制四個(gè)自由度。從結(jié)構(gòu)上看，定位銷一般可分為固定式和可換式兩種（如圖1.32所示）。固定式定位銷是直接用過盈配合裝在夾具體上使用的。圖1.32定位銷圖1.33定位插銷(GB/T2205—91)

2)定位軸通常定位軸為專用結(jié)構(gòu)，其主要定位面可限制工件的4個(gè)自由度，若再設(shè)置防轉(zhuǎn)支承等，即可實(shí)現(xiàn)完全定位。圖1.34所示為鉆模所用的定位軸。定心部分2與夾具體1聯(lián)接部分有多種結(jié)構(gòu)。圖1.35(a)所示為采用騎縫螺釘緊固聯(lián)接；圖1.35(b)所示為用六角螺釘緊固聯(lián)接的結(jié)構(gòu)，其具有較高的強(qiáng)度；圖1.35(c)所示的定位軸由圓柱銷承受扭矩，并且便于維修。圖1.34鉆模所用定位軸

1—與夾具體聯(lián)接部分；2—定心部分；3—引導(dǎo)部分；4—夾緊部分；5—排屑槽圖1.35定位軸聯(lián)接部分的設(shè)計(jì)

3)圓柱心軸

心軸可以做為一個(gè)單獨(dú)的夾具，廣泛應(yīng)用于車、銑、磨床上加工套筒及盤類零件。心軸在定位過程中一般限制工件四個(gè)自由度。圖1.36圓柱心軸1—引導(dǎo)部分；2—工作部分；3—傳動部分1.2.3定位元件設(shè)計(jì)間隙配合心軸：公差h6,g6,f7，結(jié)構(gòu)簡單，定心精度低，常孔和端面組合定位；過盈配合芯軸：制造簡單，定位準(zhǔn)確，裝卸工件不便，易損壞工件定位孔；花鍵心軸：用于加工以花鍵孔定位的工件?？蓾q心軸：適用于批量不大、定心精度要求高的較小工件。圖1.37心軸在機(jī)床上的常用安裝方式1.2.3定位元件設(shè)計(jì)4)圓錐銷圓錐銷一般只能限制工件的三個(gè)移動自由度。工件在單個(gè)圓錐銷上容易傾斜，為此，圓錐銷一般與其它定位元件組合適用。圖1.38圓錐銷定位1.2.3定位元件設(shè)計(jì)圖1.39圓錐銷組合定位1.2.3定位元件設(shè)計(jì)1.2.3定位元件設(shè)計(jì)1.2.3定位元件設(shè)計(jì)5)錐度心軸(GB/T12875-1991)圖1.40錐度心軸1.2.3定位元件設(shè)計(jì)

錐度心軸定位的定心精度較高，可達(dá)0.01~0.02mm，但工件的軸向位移較大，適用于工件定位孔精度不低于IT7的精車和磨削加工，但加工端面較為困難。

錐度心軸具體結(jié)構(gòu)與心軸尺寸設(shè)計(jì)可參閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊。1.2.3定位元件設(shè)計(jì)3.工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面作為定位基面時(shí)，最常用的定位元件有V形塊、定位套和半圓套。

1）V形塊工件以外圓柱面在V型塊上定位的突出優(yōu)點(diǎn)是對中性好，即工件上定位用的外圓柱面軸線始終處在V型塊兩斜面的對稱面上，且不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。1.2.3定位元件設(shè)計(jì)圖1.41V形塊1.2.3定位元件設(shè)計(jì)V形塊用于較短的精基準(zhǔn)定位，一般限制工件兩個(gè)自由度。V形塊用于較長的未加工過的定位基準(zhǔn)，一般限制工件四個(gè)自由度。如果定位元件直徑于長度較大，則V型塊可不用整體鋼件、而采用鑄鐵底座鑲淬火鋼片。V形塊有固定式也有活動式。活動V形塊限制工件一個(gè)轉(zhuǎn)動自由度，其沿V形塊對稱面方向的移動可以補(bǔ)償工件因毛坯尺寸變化而對定位的影響，同時(shí)兼有夾緊的作用。1.2.3定位元件設(shè)計(jì)V形塊上兩斜面間的夾角

，一般選用60°、90°和120°，以90o應(yīng)用最廣。其中，90oV形塊(JB/T8018.1—1999)的典型結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)V形塊時(shí)，可參考圖1.42所示的有關(guān)尺寸進(jìn)行計(jì)算。

圖1.42V形塊結(jié)構(gòu)尺寸1.2.3定位元件設(shè)計(jì)圖1.43活動V形塊與固定V形塊1.2.3定位元件設(shè)計(jì)2）定位套用定位套定位時(shí)內(nèi)孔軸線是限位基準(zhǔn),內(nèi)孔面是限位基面短定位套限制工件2個(gè)自由度長定位套限制工件4個(gè)自由度定位套結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，定心精度不高，適用于精定位基面。為了限制工件沿軸向的自由度，常與端面聯(lián)合定位。1.2.3定位元件設(shè)計(jì)圖1.44常用定位套1.2.3定位元件設(shè)計(jì)3）半圓套主要用于大型軸類工件及不便軸向裝夾的工件定位。下面的半圓套是定位元件，上面的半圓套起夾緊作用。半圓套的最小內(nèi)徑應(yīng)取工件定位基面的最大直徑。圖1.45半圓套定位裝置1.2.3定位元件設(shè)計(jì)4）圓錐套工件以圓柱面的端部在外撥頂尖的錐孔中定位，錐孔中有齒紋，以便帶動工件旋轉(zhuǎn)。頂尖體的錐柄部分插入機(jī)床主軸孔中。圖1.46工件在外撥頂尖錐孔中的定位1.2.3定位元件設(shè)計(jì)4.工件以特殊表面定位1)工件以導(dǎo)軌面定位圖1.47所示是3種燕尾形導(dǎo)軌定位的形式。

圖1.47燕尾形導(dǎo)軌的定位1.2.3定位元件設(shè)計(jì)2)工件以齒形表面定位圖1.48所示為用齒形表面定位的例子。定位元件是三個(gè)滾柱。

圖1.48齒形表面定位

1-定心盤；2-卡爪；3-滾柱；4-齒輪1.2.3定位元件設(shè)計(jì)圖1.49計(jì)算滾柱直徑d和外公切圓直徑D的簡圖

題型一：判斷定位方案是否正確（重點(diǎn)內(nèi)容）分析下列圖示定位方案：①各方案限制的自由度？②有無欠定位或過定位?③對不合理的定位方案提出改進(jìn)意見。

b）XZYXa）圖解：

1）定位分析左頂尖限制的自由度：右頂尖（活動頂尖）限制的自由度：三爪卡盤（夾持長度長）限制的自由度：2）定位性質(zhì)：過定位3）改進(jìn)方案：去掉三爪卡盤，采用雙頂尖定位。【例1

】b）圖解：1）定位分析支承板限制的自由度：左短V形塊限制的自由度：右活動短V形塊限制的自由度：2）定位性質(zhì)：過定位3）改進(jìn)方案：去掉活動短V形塊，對工件直接夾緊。b）XZYX【例2

】【例3

】分析圖示零件加工兩個(gè)小孔時(shí)必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，用規(guī)定的符號在圖中標(biāo)出。題型二：根據(jù)工件加工表面的加工要求，設(shè)計(jì)定位方案（重點(diǎn)）判斷定位方案是否正確時(shí)，要把握二點(diǎn)：一是定位方案必須合理（無重復(fù)定位和欠定位）；二是該定位方案必須能夠保證工件的加工精度（定位誤差應(yīng)為最?。?；如不能同時(shí)滿足以上二點(diǎn)，則該方案是錯(cuò)誤的。解：1）必須限制的自由度：2）定位原理設(shè)計(jì)：（參見定位原理圖）工件的大底面定位，限制工件的三個(gè)自由度：（保證二各孔的軸心線垂直于工件底面）；工件的下側(cè)面定位，限制工件二個(gè)自由度：（保證工件二孔的位置尺寸H）；而工件的大孔定位，限制一個(gè)自由度：

（保證工件二小孔與大孔中心的對稱位置尺寸A）。定位原理圖選擇定位元件3）選擇定位元件（參見右圖，也可用文字表達(dá)）其它方案：窄支承板第一定位基準(zhǔn)：底平面（支承板）第二定位基準(zhǔn)：下側(cè)面第三定位基準(zhǔn)：大孔（窄支承板）（削邊銷）

【例3

】

當(dāng)兩小孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)改為大孔中心時(shí)（如下圖），應(yīng)如何來設(shè)計(jì)定位方案？

提示：應(yīng)使兩小孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)大孔中心與定位基準(zhǔn)重合。第一定位基準(zhǔn)：底平面（支承板）第二定位基準(zhǔn)：大孔（短銷）第三定位基準(zhǔn)：下側(cè)面（限制1個(gè)自由度）（活動窄支承板）解：解題要訣：將加工孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)！§2-3

定位誤差的計(jì)算（重點(diǎn)、難點(diǎn)）（一）概述1、基準(zhǔn)的概念1）定義：

基準(zhǔn)是指工件上的一些點(diǎn)、線、面。（在零件設(shè)計(jì)或加工中，可以用這些點(diǎn)、線、面來確定其他點(diǎn)、線、面的位置）。2）基準(zhǔn)分類（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：（零件圖中所使用的基準(zhǔn)）（2）工藝基準(zhǔn)：是指加工過程中所使用的工件上的一些線或面，但不能是點(diǎn)?。üに嚮鶞?zhǔn)必須具有一定大小的面積）c：對刀基準(zhǔn)：調(diào)整刀具位置時(shí)所使用的基準(zhǔn)。d：度量基準(zhǔn)：測量時(shí)所用的基準(zhǔn)。e:裝配基準(zhǔn)：裝配零件所依據(jù)的基準(zhǔn)。

a：工序基準(zhǔn)

加工過程中工序尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。

b：定位基準(zhǔn)

在加工過程中使工件占據(jù)正確加工位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，亦即工件與夾具定位元件定位工作面接觸或配合的表面?；鶞?zhǔn)的判別：例如：下圖中：下母線B是零件圖中工序尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；下母線B也是銑削鍵槽時(shí)的工序基準(zhǔn)；

軸的中心O是V形塊定位時(shí)的定位基準(zhǔn)（位置隨直徑的大小而改變）；

工序尺寸零件圖加工過程中又如：下圖中：孔中心O是銑削上平面時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；

孔中心O是銑削上平面加工過程中的工序基準(zhǔn)；

孔中心O也是心軸定位時(shí)的定位基準(zhǔn)；定位心軸中心為對刀基準(zhǔn)。孔與心軸間無間隙時(shí)孔與心軸間存在間隙時(shí)（二）定位誤差及其產(chǎn)生原因

1．定位誤差：

1)基本概念用夾具裝夾加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確引起該批工件在某加工精度參數(shù)（尺寸、位置）的加工誤差，稱為該加工精度參數(shù)的定位誤差（簡稱定位誤差）。2)定位誤差的大?。憾ㄎ徽`差指一批工件在夾具中定位時(shí)，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）在加工尺寸方向上的最大變動量，以△dw表示。（工序基準(zhǔn)的位置變動將對加工精度有直接影響）

定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差即：

=±注：1、根據(jù)一批工件的定位由一種可能的極端位置變?yōu)榱硪环N極端位置時(shí)，和的方向的異同，以確定公式中的加減號。

2、定位基準(zhǔn)無位置變動，基準(zhǔn)位移誤差為零；定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零。2、基準(zhǔn)不重合誤差：

當(dāng)定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位移量，用表示。

定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間必然存在一個(gè)聯(lián)系尺寸L，稱為定位尺寸，基準(zhǔn)不重合誤差就是定位尺寸的公差。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)盡量使兩者重合。基準(zhǔn)不重合誤差△jb：其大小等于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在加工尺寸方向上的變動量（公差）。

Eg.一次安裝加工兩孔A和B，孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.23、基準(zhǔn)位移誤差：對刀基準(zhǔn)：就是調(diào)整刀具位置時(shí)所用的基準(zhǔn)。如圖為一套筒類零件放在水平心軸上定位而銑鍵槽的例子，加工時(shí)要保證尺寸b和h，b是由刀具本身的寬度尺寸決定，尺寸h則按心軸中心調(diào)整好銑刀的高度位置h1來保證。（即心軸中心就是對刀基準(zhǔn)?。纠纭浚寒?dāng)保證鍵槽尺寸h時(shí)：

定位基準(zhǔn):工件內(nèi)孔中心線；工序基準(zhǔn):圓柱的下母線A；對刀基準(zhǔn):定位心軸的外圓中心線。基準(zhǔn)分析:b±△bh-△h?

Dmax?dminhmin基準(zhǔn)位移誤差產(chǎn)生原因hmax基準(zhǔn)分析：當(dāng)保證尺寸h1時(shí)：

定位基準(zhǔn):工件內(nèi)孔中心線；工序基準(zhǔn):工件內(nèi)孔中心線；對刀基準(zhǔn):定位心軸的外圓中心線。由上分析可知：當(dāng)定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差定位誤差應(yīng)表示為：

當(dāng)兩項(xiàng)誤差同時(shí)發(fā)生時(shí)，所產(chǎn)生的定位誤差為工序基準(zhǔn)相對于對刀基準(zhǔn)的最大位移

當(dāng)定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)，會引起定位基準(zhǔn)相對于對刀基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，從而產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差誤差不等式：

判斷定位方案是否合理可行的依據(jù)是

式中：T-------工序尺寸的公差。例如：上例銑鍵槽時(shí)，定位誤差不得大于鍵槽尺寸h公差的1/3,即。（三）定位單個(gè)典型表面時(shí)定位誤差的分析計(jì)算

1．平面定位時(shí)的定位誤差

定位基準(zhǔn)和對刀基準(zhǔn)是重合的，不存在基準(zhǔn)位移誤差，其可能產(chǎn)生的誤差是基準(zhǔn)不重合誤差。

=052±0.0230±0.1060±0.06?12H8ABCD0.04(a)(b)銑臺階面工序定位誤差的分析計(jì)算【例1】加工一批工件如圖所示，除了A、B處臺階面其余各表面均已加工完成，現(xiàn)在采用由圖所示夾具定位方案加工A、B面，保證尺寸30±0.1mm和60±0.06mm，試分析此定位方案產(chǎn)生的定位誤差能否滿足加工要求。1．30±0.1，定位基準(zhǔn)是C，工序基準(zhǔn)是孔的軸線，定位尺寸為52±0.02，

（定位基準(zhǔn)與對刀基準(zhǔn)是同一平面）

（工序基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)的位移量）

故可以滿足要求2．60±0.06，定位基準(zhǔn)D，工序基準(zhǔn)為D，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)與對刀基準(zhǔn)重合。

，所以

【例2

】如下圖所示零件的定位方案，求銑A、B兩平面時(shí)L1、L2、L3、L4的定位誤差δL1、δL2、δL3、δL4？工序基準(zhǔn)：工序圖上工序尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。對刀基準(zhǔn)：調(diào)整刀具位置時(shí)所用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)：在加工過程中使工件占據(jù)正確加工位置所使用的基準(zhǔn)解：：定位基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)的最大移動量：工序基準(zhǔn)相對于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位移量。2．圓孔定位時(shí)定位誤差的計(jì)算工件采用圓孔定位時(shí)，工件定位面是圓柱孔，定位工件的定位工作面是外圓柱面，兩者以一定性質(zhì)的配合實(shí)現(xiàn)工件定心定位，應(yīng)根據(jù)配合性質(zhì)的不同，分別計(jì)算定位誤差。

1）定位面與定位工作面是過盈配合，不存在配合間隙。則：其中：為定位孔的最大值

為定位用心軸或銷子的最小直徑2）定位面和定位工作面為間隙配合根據(jù)前述，此時(shí)定位基準(zhǔn)為孔的中心線；對刀基準(zhǔn)為心軸的中心線，則位移誤差：

（即等于定位的孔和心軸間最大間隙的一半?。゜±△bh-△h?

Dmax?dminhmin基準(zhǔn)位移誤差產(chǎn)生原因hmax【例3】有一批如圖所示的工件，外圓為，內(nèi)孔為，兩端面均已加工合格，并保證外圓對內(nèi)孔的同軸度誤差在范圍內(nèi)。今按圖示的定位方案，用心軸定位，在立式銑床上用頂尖頂住心軸銑槽子。除槽寬要求外，還應(yīng)保證下列要求：（1）槽的軸向位置尺寸；（2）槽底位置尺寸試分析計(jì)算定位誤差，判斷定位方案的合理性。

用心軸定位內(nèi)孔銑槽工序的定位誤差分析計(jì)算解：（1）對尺寸而言：

工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和對刀基準(zhǔn)都是工件左端面，平面定位。所以

，，(2)對尺寸來說：尺寸的定位誤差：

工序基準(zhǔn)為外圓下母線，

定位基準(zhǔn)為內(nèi)孔中心線，

對刀基準(zhǔn)為心軸中心線。定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，定位尺寸為（這僅是外圓下母線和外圓圓心之間的位置關(guān)系，沒考慮同軸度?。?/p>

內(nèi)孔和外圓有同軸度誤差，這項(xiàng)誤差會引起的基準(zhǔn)不重合誤差為：則（基準(zhǔn)不重合誤差是這兩項(xiàng)之和！）內(nèi)孔和心軸作間隙配合，所引起的基準(zhǔn)位移誤差為：

三個(gè)量都是獨(dú)立變量，互不相干，又都在同一尺寸方向上，因此

定位誤差占尺寸公差的＜，能保證加工要求。3、V形塊定位外圓時(shí)的定位誤差的分析計(jì)算

如上圖，O為理論圓的中心，O＇，O＇＇為外圓直徑為dmax和dmin，時(shí)的圓心位置。在ΔO’CO’’中，oCdmaxdmindo'1o''1o

V形塊定位外圓時(shí)的定位誤差分析計(jì)算★重要公式：【例4】一批如圖（a）所示工件，外圓已經(jīng)加工合格，現(xiàn)在用V形塊定位銑寬度為b的槽，若要求保證槽底的尺寸分別為L1，L2，L3，試分別計(jì)算這三種不同尺寸要求的定位誤差。（a）bL1L3d±T(d)/2L2oMNd+T(d)/2d-T(d)/2L1minL1max

（b）''1o'1o1dwD1）L1的定位誤差解：1）L1的定位誤差

L1工序基準(zhǔn)為外圓軸線，

定位基準(zhǔn)為外圓軸線。兩者不存在基準(zhǔn)不重合誤差，故

對刀基準(zhǔn)為理論圓中心。存在基準(zhǔn)位移誤差d+T(d)/2d-T(d)/2L2maxL2min

L3max（c）'1o''1o2dwDL3min

3dwD

V形塊定位外圓銑槽時(shí)的三種不同尺寸要求及其定位誤差計(jì)算'M''M'N''N2）L2尺寸的定位誤差

L2的工序基準(zhǔn):外圓上母線，

定位基準(zhǔn):外圓中心，存在基準(zhǔn)不重合誤差(工序基準(zhǔn)M由于定位圓柱面的制造誤差引起的位移)：

對刀基準(zhǔn)為理論圓中心。存在基準(zhǔn)位移誤差：L2尺寸的定位誤差L2的定位誤差為兩者的合成。兩者都是由外圓直徑的變化同時(shí)引起的。所以要判斷兩者的方向特點(diǎn)。

當(dāng)外圓直徑從大到小時(shí)，工序基準(zhǔn)M相對定位基準(zhǔn)O是向O方向即向下偏移的（如下圖所示）。

當(dāng)放入V形塊中后，當(dāng)外圓直徑由大變小時(shí)，定位基準(zhǔn)（軸心線）相對對刀基準(zhǔn)（理論軸中心）也是向下偏移的。

綜合起來兩者合成方向相同(取+號）

d+T(d)/2d-T(d)/2L2maxL2min

L3max（d）'1o''1o2dwDL3min

3dwD

V形塊定位外圓銑槽時(shí)的三種不同尺寸要求及其定位誤差計(jì)算'M''M'N''N

3）L3尺寸的定位誤差

L3的工序基準(zhǔn)為外圓下母線，

L3的定位基準(zhǔn)為外圓中心，存在基準(zhǔn)不重合誤差：

對刀基準(zhǔn)為理論圓中心。存在基準(zhǔn)位移誤差

L3尺寸的定位誤差同理：

L3的定位誤差為兩者的合成。兩者都是由外圓直徑的變化同時(shí)引起的。所以要判斷兩者的方向特點(diǎn)：

當(dāng)外圓直徑從大到小時(shí)，工序基準(zhǔn)N相對定位基準(zhǔn)O是向O方向即向上偏移的（從零件圖上看）。

當(dāng)放入V形塊中后，當(dāng)外圓直徑由大變小時(shí)，定位基準(zhǔn)（軸心線）相對對刀基準(zhǔn)（為理論圓中心）是向下偏移的。綜合起來兩者合成方向相反(取-號）。注意：兩者中的大值減小值！

工序尺寸以H3標(biāo)注，其定位誤差為：=B1B2=O2B2+O1O2-O1B1

==sinα21Td2d-Td2

d2+－sinα21Td2－1也可按定位誤差定義推算：L3尺寸的定位誤差：工序基準(zhǔn)B在加工尺寸方向的變動量?！纠?】如圖所示，已知，兩外圓同軸度公差為Φ0.02，V形塊夾角α=90°。定位方案如圖所示，試計(jì)算：（1）銑鍵槽時(shí)尺寸A及對稱度的定位誤差；（2）若鍵槽深度要求A=

,鍵槽對稱中心對軸線的對稱度公差為t=0.25，問此定位方案可行否？解：（1）定位誤差的計(jì)算1）鍵槽中心對稱度的定位誤差（僅有基準(zhǔn)不重合誤差）：

槽寬的定位基準(zhǔn)：小外圓軸心，槽寬的工序基準(zhǔn)：大外圓中心，

槽寬的對刀基準(zhǔn)：V形塊上小圓的理論圓中心。由于兩外圓有同軸度誤差，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差=0.02對刀基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)存在的基準(zhǔn)位移誤差發(fā)生在垂直方向和對稱度誤差無關(guān)。因此在對稱度方向上，=0★定位基準(zhǔn)：小外圓軸線，工序基準(zhǔn)：大外圓的下母線，對刀基準(zhǔn)：V形塊上小圓的理論圓中心由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，且兩外圓有同軸度誤差，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差：對刀基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)存在基準(zhǔn)位移誤差：

2）A尺寸的定位誤差：

兩個(gè)誤差對尺寸A的影響是相互獨(dú)立的，因此總的定位誤差為：故此定位方案可行。

2）分析定位方案是否可行如圖所示零件已加工好Φ100，40，α＝45°，求尺寸L的定位誤差。【例6】

由100引起的基準(zhǔn)位移誤差：

L的定位誤差為：

解：

由40引起的基準(zhǔn)不重合誤差：

（基準(zhǔn)重合）立銑刀由尺寸40引起的定位誤差：1.3回到工作場景

1.3.1項(xiàng)目分析完成項(xiàng)目任務(wù)需要學(xué)生掌握機(jī)械制圖、公差與配合、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、金屬工藝學(xué)等相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程，必須對機(jī)械加工工藝相關(guān)知識有一定理解，在此基礎(chǔ)上還需要掌握如下知識：(1)機(jī)床夾具作用和分類、專用機(jī)床夾具的組成等。(2)六點(diǎn)定位原理。(3)定位方式(完全定位、不完全定位、過定位、欠定位)。(4)定位元件設(shè)計(jì)。(5)定位設(shè)計(jì)基本原則。(6)定位誤差分析和計(jì)算。第四節(jié)機(jī)床夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求二、夾緊力的確定三、常用夾緊機(jī)構(gòu)四、其它夾緊機(jī)構(gòu)五、夾緊機(jī)構(gòu)的動力裝置一夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：

（1）保證定位準(zhǔn)確、可靠（不能破壞定位）；（2）工件與夾具的變形要在允許的范圍內(nèi)；（3）夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠；（4）操作安全、省力、方便，符合習(xí)慣；（5）自動化程度與生產(chǎn)綱領(lǐng)適應(yīng)。（一）夾緊力的方向（結(jié)合圖例說明）二夾緊力的確定1、有利于工件的準(zhǔn)確定位2、有利于減小工件變形3、有利于減小所需的夾緊力。（二）夾緊力的作用點(diǎn)（結(jié)合圖例說明）1、保證定位穩(wěn)定可靠2、有利于減小變形3、有利于減小振動4、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學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)三、基本夾緊機(jī)構(gòu)一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)1點(diǎn)擊一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2點(diǎn)擊一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)3點(diǎn)擊一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)4點(diǎn)擊自鎖條件為保證自鎖，手動夾緊機(jī)構(gòu)的升角一般取總結(jié)：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：有自鎖性。通常斜角α=6°～8°有增力作用。增力比為i=2～5。能改變夾緊力的方向。夾緊行程小。主要用于機(jī)動夾緊，當(dāng)機(jī)動夾緊時(shí)不需要自鎖，可取α=15°～30°二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)1點(diǎn)擊二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)2點(diǎn)擊2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算螺桿在三個(gè)力矩作用下，處于平衡狀態(tài)：擴(kuò)力比2典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：1增大夾緊行程2比較費(fèi)力2典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)1改變夾緊作用方向2夾緊力大于或等于作用力2典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)1夾緊行程小2比較省力總結(jié)：螺旋夾緊機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：自鎖性好，可靠性高。增力比大。i=65~140廣泛用于手動夾緊中，通常使用快速裝夾結(jié)構(gòu)提高工件安裝速度。結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)1點(diǎn)擊三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)2點(diǎn)擊三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)3點(diǎn)擊

偏心夾緊原理

偏心夾緊實(shí)質(zhì)是一種斜楔夾緊，但各點(diǎn)升角不等，a、c處升角為為0，

P處升角最大。

自鎖條件：D/e≥14～201、偏心夾緊機(jī)構(gòu)自鎖條件圓偏心在任一夾緊位置等效于一直線楔，所以夾緊力計(jì)算與斜楔夾緊相似。又從斜楔夾緊力計(jì)算公式知，α角越大，產(chǎn)生的夾緊力越小，所以α→αmax時(shí)，夾緊力最小：Fwmin——最小夾緊力(N)；FQ——原始作用力(N)L——手柄至偏心的距離(mm)；——圓偏心與工件的摩擦角(°)；——圓偏心與轉(zhuǎn)軸的摩擦角(°)；D——圓偏心輪直徑(mm)；2、偏心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算特點(diǎn)：自鎖差，一般用于切削負(fù)荷不大的場合。有增力作用。增力比為i=12～14。夾緊迅速。夾緊行程小。一般用在切削力不大且無振動的場合，又夾緊行程小，對夾緊尺寸要求較嚴(yán)?？偨Y(jié)：偏心夾緊機(jī)構(gòu)：學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)二、定心夾緊機(jī)構(gòu)三、聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)四、其他夾緊機(jī)構(gòu)一鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：動作迅速，増力比大，易于改變力的方向。缺點(diǎn)：自鎖性差應(yīng)用：一般常用于氣動、液壓夾緊二定心夾緊機(jī)構(gòu)1等速位移原理2均勻彈性變形原理三聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)：利用一個(gè)原始作用力實(shí)現(xiàn)單件或多件的多點(diǎn)、多向同時(shí)夾緊的機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：（1）仔細(xì)進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析，確保設(shè)計(jì)圖能夠?qū)崿F(xiàn)；（2）保證各處夾緊均衡，運(yùn)動不干涉；（3）各壓板能很好的松夾，以便裝卸工作；（4）注意整個(gè)機(jī)構(gòu)和傳動受力環(huán)節(jié)的強(qiáng)度和剛度；（5）提高可靠性，降低制造成本。（1）單件同向聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)一、單件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（2）單件對向聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（３）單件互垂力或斜交力聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)２、多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（１）多件平行聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)圖3.26（2）多件連續(xù)夾緊機(jī)構(gòu)圖3.27（3）對稱式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)圖3.28（4）復(fù)合式多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)圖3.29五夾緊機(jī)構(gòu)的動力裝置(一)氣動夾緊裝置

優(yōu)點(diǎn)：傳輸、分配方便，干凈；缺點(diǎn)：尺寸較大，有排氣噪音，夾緊力小。(二)液壓夾緊裝置

優(yōu)點(diǎn)：裝置緊湊，工作平穩(wěn)，無噪音；缺點(diǎn)：成本高。(三)氣－液聯(lián)合夾緊裝置（氣液增壓器）具有氣動、液動的優(yōu)點(diǎn)(四)其它動力夾緊裝置真空夾緊（非導(dǎo)磁材料）電磁夾緊其它（重力、慣性力、彈性力等）夾具設(shè)計(jì)——夾具的其他裝置導(dǎo)向裝置（鉆套、鏜套等）增加鉆頭或鏜桿的支承，以提高其剛度，確?？椎奈恢镁葘Φ堆b置刀具與工件加工面的位置準(zhǔn)確調(diào)整。對定裝置夾具在機(jī)床上的定位、固定。夾具設(shè)計(jì)——夾具設(shè)計(jì)步驟1.研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖—確定工件的定位方案、夾緊方案和引導(dǎo)方案?！_定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式，如定向鍵，分度裝置等?！侠聿贾酶髟蜓b置，確定夾具體和夾具的總體結(jié)構(gòu)。3.繪制夾具總裝配圖—主視圖應(yīng)選面對操作者的工作位置?！L制總裝配圖的順序：先用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖上;視工件為透明體，再繪出定位、對刀引導(dǎo)、夾緊元件及其它元件或裝置；最后繪出夾具體，并填寫明細(xì)表及標(biāo)題欄.—標(biāo)注有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。4.繪制夾具零件圖并按夾具總裝配圖的要求,確定各零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。夾具設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)過程示例夾具設(shè)計(jì)實(shí)例：A）工件圖B）設(shè)計(jì)定位裝置C）設(shè)計(jì)鉆套D）設(shè)計(jì)夾緊裝置E）總裝配圖夾具設(shè)計(jì)——車床夾具車床夾具類型1、卡盤類車床夾具——大都是回轉(zhuǎn)體或?qū)ΨQ零件。2、角鐵式車床夾具（兩種情況）（1）工件的主要定位基準(zhǔn)是平面，要求被加工表面的軸線對定位基準(zhǔn)面保持一定的位置關(guān)系。（2）由于工件外形的限制，必須采用半圓孔或V形塊定位件。3、花盤式車床夾具夾具體為一個(gè)大園盤形零件。在花盤式夾具上加工的工件一般形狀比較復(fù)雜。工件的定位基準(zhǔn)多數(shù)是用圓柱面與其垂直的端面，因而夾具對工件多數(shù)也是端面定位和軸向夾緊的。4、安裝在拖板上或床身上的專用夾具對于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件，常常把夾具安裝在拖板上，刀具則安裝在車床主軸上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，夾具作進(jìn)給運(yùn)動。夾具設(shè)計(jì)——車床夾具車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：一般與機(jī)床主軸聯(lián)接，工作時(shí)高速回轉(zhuǎn)。精度之外，還應(yīng)考慮：—夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求緊湊，輪廓小，重量輕，且重心靠近回轉(zhuǎn)軸線?！獖A具應(yīng)有平衡措施，以減小振動等不利影響。平衡塊位置可調(diào)?！獖A緊裝置除應(yīng)使夾緊迅速、可靠外，還應(yīng)注意夾具旋轉(zhuǎn)的慣性力不應(yīng)使夾緊力由較小的趨勢，以防回轉(zhuǎn)過程種夾緊元件松脫?！獖A具上的定位、夾緊元件及其他裝置不應(yīng)大于夾具體的直徑；靠近夾緊外緣的元件，不應(yīng)該有突出的棱角，必要時(shí)應(yīng)加防護(hù)罩。—車床夾具與主軸聯(lián)接精度對夾具的回轉(zhuǎn)精度有決定性的影響。因此回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線要有盡可能高的同軸度?！?dāng)主軸有高速轉(zhuǎn)動、急剎車等情況時(shí)，夾具與主軸之間的聯(lián)接應(yīng)該有防松裝置?！诩庸み^程中，工件在夾具上應(yīng)能用量具測量。切屑能順利排出。夾具設(shè)計(jì)——車床夾具實(shí)例研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)（40的孔）定位方案的確定—確定要限制的自由度—根據(jù)加工工序的尺寸,形狀和位置精度要求，工件定位時(shí)需限制四個(gè)方向的自由度:沿X,Y方向的水平運(yùn)動以及XY軸向轉(zhuǎn)動。夾具設(shè)計(jì)——車床夾具定位方案的設(shè)計(jì)固定V形塊：限制X方向的移動,X方向的轉(zhuǎn)動，Y方向的移動和轉(zhuǎn)動?；顒覸形塊：限制X方向的轉(zhuǎn)動。夾具設(shè)計(jì)——車床夾具夾緊方案的設(shè)計(jì)比如：根據(jù)零件的定位方案，采用移動壓板式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾具設(shè)計(jì)——車床夾具夾具體的設(shè)計(jì)及連接——形成總裝圖和工程圖比如：采用銷釘固定，軸孔連接等（該方案不夠好）夾具設(shè)計(jì)——銑床夾具設(shè)計(jì)銑床夾具類型1、直線進(jìn)給銑床夾具——可加工平