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機(jī)床夾具設(shè)計(jì)普通高等教育機(jī)電類“十三五”規(guī)劃教材機(jī)械制造工藝與裝備第五章01機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具的功能如下。保證加工精度。提高生產(chǎn)率。擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述圖5-1所示連桿銑槽夾具。機(jī)床夾具有多種分類方法，按加工類型，可分為車床夾具、鏜床夾具、銑床夾具、磨床夾具等；按夾緊裝置的動(dòng)力源，可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電磁夾具、真空夾具等；按夾具的使用范圍，則可分為以下五種類型。機(jī)床夾具概述（1）通用夾具。（2）專用夾具。（3）可調(diào)整夾具和成組夾具。（4）組合夾具。（5）隨行夾具。02工件在機(jī)床夾具上的定位工件以圓柱孔定位時(shí)，定位基準(zhǔn)為孔的軸線，常用定位元件是各類心軸和定位銷。圓柱孔定位工件以外圓柱表面定位有兩種形式：一種是定心定位，另一種是支承定位。外圓定位工件在機(jī)床夾具上的定位對(duì)于箱體、床身、機(jī)座、支架類零件的加工，最常用的定位方式是以平面為定位基準(zhǔn)。平面定位定位表面的組合在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常是幾個(gè)定位表面的組合，而非單一表面的定位。常見的組合形式有平面與平面組合、平面與孔組合、平面與外圓柱面組合、平面與其他表面組合、錐面與錐面的組合等。工件在機(jī)床夾具上的定位工件在機(jī)床夾具上的定位圖5-2所示為平面定位方式所采用的支承釘和支承板。定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量所引起的加工誤差，它是工件加工誤差的一部分。設(shè)計(jì)夾具定位方案時(shí)，要充分考慮定位誤差的大小是否在允許的范圍內(nèi)，一般定位誤差應(yīng)控制在工件允差的1/5~1/3之內(nèi)，如果超出范圍，則應(yīng)考慮重新設(shè)計(jì)定位方案。工件在機(jī)床夾具上的定位03工件在機(jī)床夾具中的夾緊夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。工件在機(jī)床夾具中的夾緊夾緊力方向的確定。夾緊力作用點(diǎn)的選擇。夾緊力大小的確定。工件在機(jī)床夾具中的夾緊工件在機(jī)床夾具中的夾緊圖5-30所示是一種簡(jiǎn)單的斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。工件在機(jī)床夾具中的夾緊螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種，圖5-32所示為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)示例。工件在機(jī)床夾具中的夾緊偏心夾緊機(jī)構(gòu)靠偏心輪回轉(zhuǎn)時(shí)其半徑逐漸增大而產(chǎn)生夾緊力來(lái)夾緊工件，圖5-34所示為三種偏心夾緊機(jī)構(gòu)。工件在機(jī)床夾具中的夾緊圖5-36所示為鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。工件在機(jī)床夾具中的夾緊圖5-38所示為螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)。工件在機(jī)床夾具中的夾緊圖5-41所示為多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。工件在機(jī)床夾具中的夾緊典型的氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)如圖5-45所示。壓力油工作壓力可達(dá)6MPa，因此油缸尺寸小，不需增力機(jī)構(gòu)，夾緊裝置緊湊。壓力油具有不可壓縮性，因此夾緊裝置剛度大、工作平穩(wěn)可靠。液壓夾緊裝置噪聲小。工件在機(jī)床夾具中的夾緊工件在機(jī)床夾具中的夾緊圖5-47所示為氣液增壓器，將壓縮空氣的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為較高的液體壓力，供給夾具的夾緊油缸。工件在機(jī)床夾具中的夾緊圖5-48所示為真空夾緊的工作情況，圖5-48（a）所示是未夾緊狀態(tài)，圖5-48（b）所示是夾緊狀態(tài)。04機(jī)床夾具的其他裝置刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減小刀具的變形，確?？准庸さ奈恢镁?。機(jī)床夾具的其他裝置在銑床或刨床夾具中，需要調(diào)整刀具相對(duì)工件的位置，因此常設(shè)置對(duì)刀裝置。對(duì)刀時(shí)移動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)，使刀具靠近對(duì)刀塊，在刀齒刀刃與對(duì)刀塊間塞進(jìn)一規(guī)定尺寸的塞尺，讓刀刃輕輕靠緊塞尺，抽動(dòng)塞尺感覺到有一定的摩擦力存在，這樣確定刀具的最終位置。抽走塞尺后，就可以開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行加工。機(jī)床夾具的其他裝置機(jī)床夾具的其他裝置圖5-55所示為一斜面分度裝置。在進(jìn)行機(jī)床夾具總體設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮夾具在機(jī)床上的定位、固定，這樣才能保證夾具（含工件）相對(duì)于機(jī)床主軸（或刀具）、機(jī)床運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌有準(zhǔn)確的位置和方向。夾具在機(jī)床上的定位有兩種基本形式：一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，如銑床、刨床和鏜床夾具；另一種是安裝在機(jī)床主軸上，如車床夾具。機(jī)床夾具的其他裝置銑床類夾具體底面是夾具的主要基準(zhǔn)面，要求底面經(jīng)過精密加工，夾具的各定位元件相對(duì)于該底面應(yīng)有較高的位置精度。05各類機(jī)床夾具舉例各類機(jī)床夾具舉例如圖5-58所示固定式鉆模為加工連桿零件鎖緊孔的鉆模。各類機(jī)床夾具舉例圖5-59所示為回轉(zhuǎn)式鉆模。各類機(jī)床夾具舉例圖5-60所示為蓋板式鉆模。各類機(jī)床夾具舉例圖5-63（a）所示為斜面銑削夾具，圖5-63（b）所示為計(jì)算O點(diǎn)位置的尺寸關(guān)系圖。各類機(jī)床夾具舉例圖5-64所示為圓周進(jìn)給式銑床夾具。車床夾具通常分為以下四類。以工件外圓定位的車床夾具，如各類卡盤和夾頭。以工件內(nèi)孔定位的車床夾具，如各種心軸。以工件頂尖孔定位的車床夾具，如頂尖。用于加工非回轉(zhuǎn)體的車床夾具，如花盤式車床夾具。各類機(jī)床夾具舉例各類機(jī)床夾具舉例（1）保證工件加工的各項(xiàng)技術(shù)要求。（2）夾具結(jié)構(gòu)方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。（3）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化元件和組件。（4）操作方便、安全、省力。（5）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要求各類機(jī)床夾具舉例（1）明確設(shè)計(jì)要求，收集和研究有關(guān)資料。（2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案。（3）繪制裝配圖，標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求。（4）繪制夾具零件圖。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟各類機(jī)床夾具舉例圖5-67所示為鉆小孔的鉆模設(shè)計(jì)實(shí)例。06航空制造中的典型夾具及設(shè)計(jì)方法為了適應(yīng)航空產(chǎn)品單件、小批量生產(chǎn)需求，許多航空企業(yè)都建有組合夾具站，以滿足航空產(chǎn)品快速研制和生產(chǎn)的需求。航空制造中的典型夾具及設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代航空企業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備是數(shù)控機(jī)床、加工中心和以數(shù)控設(shè)備為基礎(chǔ)的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。在數(shù)控加工等生產(chǎn)方式下，用于夾持工件的機(jī)床夾具仍然不可缺少。目前，數(shù)控加工中的夾具設(shè)計(jì)、制造、裝配的自動(dòng)化程度較低，制造周期長(zhǎng)，不能滿足高速、高精數(shù)控加工的需要，是航空企業(yè)迫切需要解決的問題之一。為了提高制造系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，要求夾具具有足夠的柔性，快速滿足加工需求。航空制造中的典型夾具及設(shè)計(jì)方法航空制造中的典型夾具及設(shè)計(jì)方法柔性多點(diǎn)夾持系統(tǒng)主要由底座、導(dǎo)軌、x軸排架、Y軸滑鞍、Z軸定