《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》 課件 第4、5章 機(jī)械加工質(zhì)量、金屬切削機(jī)床夾具

第四章機(jī)械加工質(zhì)量4.14.24.3機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具結(jié)束IaskedGodtomakemyhandicappedchildwhole.我求神讓我殘缺的孩子健全。4.44.54.64.74.84.94.10

教學(xué)導(dǎo)航知識(shí)目標(biāo)

1．了解機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念。

2．熟悉獲得零件加工精度的方法，掌握影響加工精度的因素，了解加工誤差的綜合分析方法。

3．熟悉機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義，掌握影響表面質(zhì)量的工藝因素，熟悉控制表面質(zhì)量的工藝途徑。

教學(xué)導(dǎo)航能力目標(biāo)

初步具備分析影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素，采取適當(dāng)措施控制和提高零件加工質(zhì)量的能力。學(xué)習(xí)重點(diǎn)

影響機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的因素。學(xué)習(xí)難點(diǎn)

影響機(jī)械加工質(zhì)量因素的綜合分析方法。

第一節(jié)機(jī)械加工質(zhì)量概述機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗，產(chǎn)品技術(shù)性能好、使用壽命長(zhǎng)，這是機(jī)械制造企業(yè)的基本要求。而質(zhì)量問(wèn)題則是最根本的問(wèn)題。不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其使用效能和使用壽命，最大限度地消滅廢品，減少次品，提高產(chǎn)品合格率，以便最大限度地節(jié)約材料和減少人力消耗，乃是機(jī)械制造行業(yè)必須遵循的基本原則。

機(jī)械加工質(zhì)量指標(biāo)包括兩方面的參數(shù)：一方面是宏觀(guān)幾何參數(shù)，指機(jī)械加工精度；另一方面是微觀(guān)幾何參數(shù)和表面物理-力學(xué)性能等方面的參數(shù)，指機(jī)械加工表面質(zhì)量。

就機(jī)械工藝過(guò)程而言,產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于零件的制造質(zhì)量和裝配質(zhì)量。零件的制造質(zhì)量一般用幾何參數(shù)（如形狀、尺寸、表面粗糙度）、物理參數(shù)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、導(dǎo)熱性等）、力學(xué)參數(shù)（如強(qiáng)度、硬度等）以及化學(xué)參數(shù)（如耐蝕性等）來(lái)表示。

返回第二節(jié)機(jī)械加工精度概述機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章

一、加工精度的概念機(jī)械加工精度，是指零件在加工后的幾何參數(shù)的實(shí)際值與理論值相符合的程度實(shí)際值與理論值相符合的程度高，加工精度也高；反之則加工精度低

機(jī)械加工精度包括尺寸精度、形狀精度、位置精度三項(xiàng)內(nèi)容

尺寸精度指用來(lái)限制加工表面與其基準(zhǔn)間的尺寸誤差不超過(guò)一定范圍的尺寸公差要求形狀精度指用來(lái)限制加工表面宏觀(guān)幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、平面度、直線(xiàn)度等，不超過(guò)一定范圍的幾何形狀公差要求

位置精度指用來(lái)限制加工表面與其基準(zhǔn)之間相互位置誤差，如平行度、垂直度、同軸度、位置度等，不超過(guò)一定范圍的相互位置公差要求

由于機(jī)械加工中的種種原因，不可能把零件做得絕對(duì)精確，總會(huì)產(chǎn)生偏差。這種偏差即加工誤差。

實(shí)際生產(chǎn)中加工精度的高低用加工誤差的大小表示。加工誤差小，則加工精度高；反之則低。

保證零件的加工精度就是設(shè)法將加工誤差控制在允許的偏差范圍內(nèi)；提高零件的加工精度就是設(shè)法降低零件的加工誤差。

二、獲得加工精度的方法獲得尺寸精度的方法試切法通過(guò)試切—測(cè)量—調(diào)整—再試切，反復(fù)進(jìn)行到工件尺寸達(dá)到規(guī)定要求為止調(diào)整法先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，并在一批零件的加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變，以保證工件被加工尺寸定尺寸刀具法通過(guò)刀具的相應(yīng)尺寸保證加工表面的尺寸精度自動(dòng)控制法將測(cè)量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)測(cè)量和數(shù)字控制裝置，在達(dá)到尺寸精度后自動(dòng)停止加工主動(dòng)測(cè)量法邊加工邊測(cè)量加工尺寸獲得形狀精度的方法刀尖軌跡法通過(guò)刀尖運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)獲得形狀精度的方法仿形法刀具依照仿形裝置進(jìn)給獲得工件形狀精度的方法成形法利用成形刀具對(duì)工件加工獲得形狀精度的方法展成法利用工件和刀具的展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法獲得位置精度的方法直接找正定位法用劃針或百分表直接在機(jī)床上找正工件位置劃線(xiàn)找正定位法先按零件圖在毛坯上劃好線(xiàn)，再以所的劃線(xiàn)為基準(zhǔn)找正它在機(jī)床的位置夾具定位法在機(jī)床上安裝好夾具，工件放在夾具中定位機(jī)床控制法利用機(jī)床的相對(duì)位置精度保證位置精度返回機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章第三節(jié)影響加工精度的因素及其分析幾個(gè)基本概念工藝系統(tǒng)由機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的一個(gè)完整系統(tǒng)原始誤差工藝系統(tǒng)中的誤差加工前就存在的工藝系統(tǒng)本身的誤差加工過(guò)程中因工藝系統(tǒng)受力變形等引起的誤差

一、加工原理誤差（理論誤差）在加工中采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)、近似的刀具輪廓和近似的加工方法而產(chǎn)生的原始誤差近似的加工方法帶來(lái)的誤差例如，用尖車(chē)刀車(chē)外圓，也不是光滑的圓柱面，而是一個(gè)螺旋面近似的刀具和工件的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系所帶來(lái)的誤差例如，車(chē)模數(shù)螺紋時(shí)傳動(dòng)比I==只要能保證加工精度和零件的使用性能，一定的原理誤差是允許的。這種誤差不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)公差的10~15%。近似的刀具輪廓帶來(lái)的加工誤差例如用模數(shù)銑刀銑齒輪，由于：銑刀的成形面不是純粹的漸開(kāi)線(xiàn)；模數(shù)相同而齒數(shù)不同的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪齒形是不同的，一把銑刀銑一組齒數(shù)的齒輪，故存在原理誤差再如，用齒輪滾刀加工齒輪時(shí)，滾刀也是采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓蝸桿代替漸開(kāi)線(xiàn)蝸桿

二、工藝系統(tǒng)的幾何誤差機(jī)床幾何誤差包括機(jī)床本身各部件的制造誤差、安裝誤差和使用過(guò)程中磨損機(jī)床主軸誤差機(jī)床主軸是用來(lái)安裝工件或刀具并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工件或刀具的重要零件，它是工件或刀具的位置基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)，它的回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床精度的主要指標(biāo)之一，其誤差直接影響著工件精度的高低。

回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的精度取決于其回轉(zhuǎn)中心相對(duì)刀具或工件的位置精度，即取決于機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差有三種：主軸的徑向跳動(dòng)、主軸的軸向竄動(dòng)、主軸的角度擺動(dòng)對(duì)加工精度影響最大的那個(gè)方向稱(chēng)為誤差的敏感方向；對(duì)加工精度影響最小的那個(gè)方向稱(chēng)為誤差的非敏感方向

主軸回轉(zhuǎn)誤差的敏感方向不同類(lèi)型的機(jī)床，主軸回轉(zhuǎn)誤差的敏感方向是不同的

影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素滑動(dòng)軸承軸頸或滾動(dòng)軸承滾道圓度誤差滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)的壁厚誤差滑動(dòng)軸承軸頸、軸承套或滾動(dòng)軸承滾道的波度滾動(dòng)軸承滾子的圓度誤差和尺寸偏差軸承間隙以及切削中的受力變形軸承定位端面與軸心線(xiàn)垂直度誤差軸承端面之間的平行度誤差鎖緊螺母端面的跳動(dòng)等機(jī)床導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌是確定主要部件相對(duì)位置的基準(zhǔn)，也是運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)，各項(xiàng)誤差直接影響被加工工件的精度對(duì)導(dǎo)軌的精度主要要求在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）如車(chē)削時(shí)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)彎曲，向前凸出，則出現(xiàn)鼓形誤差；向后凸出，則出現(xiàn)鞍形誤差機(jī)床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度對(duì)加工精度的影響機(jī)床導(dǎo)軌扭曲對(duì)工件形狀的影響傳動(dòng)鏈誤差產(chǎn)生的原因：傳動(dòng)元件的制造誤差、傳動(dòng)元件的裝配誤差、使用過(guò)程中的磨損減少傳動(dòng)鏈誤差影響的措施縮短傳動(dòng)鏈采用降速傳動(dòng)提高傳動(dòng)鏈的制造精度和裝配精度設(shè)法消除傳動(dòng)鏈的間隙采用誤差校正機(jī)構(gòu)提高傳動(dòng)精度刀具的制造誤差與磨損刀具的制造誤差刀具的制造誤差對(duì)加工精度的影響，根據(jù)刀具的種類(lèi)不同而不同。定尺寸刀具以刀具尺寸誤差為主；成形刀具以刀具形狀誤差為主刀具的磨損分為三個(gè)階段：初始磨損、正常磨損、急劇磨損減少刀具制造誤差影響的措施提高制造精度合理選擇刀具材料合理選擇切削用量合理選擇刀具幾何參數(shù)合理選擇冷卻潤(rùn)滑準(zhǔn)確刃磨，減少磨損夾具的制造誤差與磨損夾具的制造誤差主要是定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向元件、分度元件、夾具體等的制造誤差?yuàn)A具安裝、工件裝夾等誤差對(duì)精度影響也很大夾具的磨損主要是定位元件和導(dǎo)向元件的磨損為減少夾具誤差對(duì)精度的影響，夾具的制造誤差必須小于工件的公差；且應(yīng)及時(shí)更換易損件度量、調(diào)整以及安裝誤差度量誤差引起度量誤差的原因量具本身的誤差測(cè)量方法引起測(cè)量力引起溫度引起消除或減少度量誤差的措施提高量具精度，合理選擇量具注意操作方法注意測(cè)量條件調(diào)整誤差工藝系統(tǒng)的調(diào)整問(wèn)題有：機(jī)床的調(diào)整、夾具的調(diào)整、刀具的調(diào)整不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來(lái)源試切法調(diào)整度量誤差：試切調(diào)整過(guò)程中由于度量失誤或不準(zhǔn)而引起誤差加工余量的影響：最小切屑厚度太小，以致刀刃打滑，不起切削作用微量進(jìn)給誤差：最后一刀容易出現(xiàn)爬行各定程機(jī)構(gòu)的調(diào)整機(jī)構(gòu)的制造精度機(jī)構(gòu)的靈敏度調(diào)整的準(zhǔn)確性樣件或樣板的調(diào)整樣板本身的誤差（制造和安裝誤差）對(duì)刀誤差樣件或樣板的磨損安裝誤差基準(zhǔn)不重合引起定位元件和定位面的制造誤差?yuàn)A緊誤差?yuàn)A緊機(jī)構(gòu)的夾緊力不當(dāng)引起夾緊方式不當(dāng)引起夾緊狀態(tài)不良引起定位誤差元件配合間隙引起

三、工藝系統(tǒng)受力變形及對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形的現(xiàn)象加工過(guò)程中的力切削力傳動(dòng)力夾緊力重力控制力慣性力干擾力車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸的變形車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工件在切削力的作用下會(huì)發(fā)生變形，使加工出的工件出現(xiàn)兩頭細(xì)中間粗的腰鼓形

工藝系統(tǒng)的剛度在上述力的作用下，工藝系統(tǒng)受力變形，刀具和工件相對(duì)退讓。設(shè)刀具相對(duì)工件在切削接觸點(diǎn)法線(xiàn)方向的相對(duì)位移量為y，則工藝系統(tǒng)的剛度是剛度——工藝系統(tǒng)受外力作用后抵抗變形的能力剛度工藝系統(tǒng)的剛度特性力和變形不是直線(xiàn)關(guān)系，即不符合虎克定律加載和卸載曲線(xiàn)不重合卸載后，變形不能恢復(fù)到起點(diǎn)部件剛度比我們想象的小影響部件剛度的因素接觸變形（接觸點(diǎn)的變形）薄弱零件本身的變形間隙的影響摩擦的影響施力方向的影響工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響

受力點(diǎn)位置變化產(chǎn)生形狀誤差在切削過(guò)程中，工藝系統(tǒng)的剛度會(huì)隨著切削力作用點(diǎn)位置的變化而變化，因此使工藝系統(tǒng)受力變形也隨之變化，引起工件形狀誤差

車(chē)削加工時(shí)，由于工藝系統(tǒng)沿工件軸向方向各點(diǎn)的剛度不同，因此會(huì)使工件各軸向截面直徑尺寸不同，使車(chē)出的工件沿軸向產(chǎn)生形狀誤差（出現(xiàn)鼓形、鞍形、錐形）

切削力變化引起加工誤差在切削加工中，由于工件加工余量和材料硬度不均將引起切削力的變化，從而造成加工誤差

在加工后的工件上出現(xiàn)與毛坯形狀相似的誤差的現(xiàn)象稱(chēng)為“誤差復(fù)映”

毛坯形狀的誤差復(fù)映誤差復(fù)映規(guī)律誤差復(fù)映系數(shù)ε：定量反映毛坯誤差經(jīng)過(guò)加工后減少的程度當(dāng)加工過(guò)程有多次走刀時(shí)，每次走刀的復(fù)映系數(shù)為ε1、ε2、ε3…，則總復(fù)映系數(shù)ε總=ε1ε2ε3…可簡(jiǎn)化為ε總≈（ε1）n由于ε《1，所以經(jīng)過(guò)多次走刀，則可能使毛坯誤差復(fù)映到工件上的誤差減少到公差帶允許值的范圍內(nèi)例：一個(gè)工藝系統(tǒng)，其誤差復(fù)映系數(shù)為0.25，工件在本工序前的圓度誤差0.5mm，為保證本工序0.01mm的形狀精度，本工序最少走刀幾次？解：0.5×(0.25)n≤0.01解得n=3

其他作用力引起的加工誤差當(dāng)在車(chē)床上用單爪撥盤(pán)帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)力在撥盤(pán)的每一轉(zhuǎn)中不斷改變其方向傳動(dòng)力和慣性力高速回轉(zhuǎn)的工件，如其質(zhì)量不平衡，將會(huì)產(chǎn)生離心力，它和傳動(dòng)力一樣在工件的轉(zhuǎn)動(dòng)中不斷地改變方向傳動(dòng)力引起的誤差離心慣性所引起的誤差工藝系統(tǒng)中有些零部件在自身重力作用下產(chǎn)生的變形也會(huì)造成加工誤差，例如龍門(mén)銑床等的橫梁在刀架自重下引起的變形將造成工件的平面度誤差

重力夾緊力工件在安裝時(shí)，由于工件剛度較低或夾緊力作用點(diǎn)和方向不當(dāng)，會(huì)引起工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形

夾緊力不當(dāng)引起的誤差減少工藝系統(tǒng)受力變形的主要措施

提高表面配合質(zhì)量，以提高接觸剛度縮短切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離，提高工件剛度預(yù)加載荷，以提高接觸剛度鎖緊暫不需移動(dòng)的部件，以提高接觸剛度設(shè)置輔助支承，提高部件剛度選擇合理的零件結(jié)構(gòu)和斷面形狀提高刀具剛度合理裝夾工件，減少夾緊變形改善材料性能

工藝系統(tǒng)的熱變形及對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)受熱升溫而使工件、刀具及機(jī)床的許多部分會(huì)因溫度升高而產(chǎn)生復(fù)雜變形改變工件、刀具、機(jī)床間的相互位置破壞刀具與工件間相互運(yùn)動(dòng)的正確性引起切削深度和切削力改變改變已調(diào)整好的加工尺寸破壞傳動(dòng)鏈的精度引起熱變形的熱源內(nèi)部熱源切削熱摩擦熱電氣等外部熱源環(huán)境溫度變化取暖設(shè)備熱輻射等對(duì)工藝系統(tǒng)熱變形的控制隔離熱源

強(qiáng)制和充分冷卻

減少系統(tǒng)的發(fā)熱量

采用合理的結(jié)構(gòu)減少熱變形

使熱變形指向無(wú)害加工精度的方向

減少工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度影響的措施

工件的內(nèi)應(yīng)力引起的變形有殘余應(yīng)力的工件處于一種很不穩(wěn)定的狀態(tài)，它的內(nèi)部組織有要恢復(fù)到穩(wěn)定的狀態(tài)強(qiáng)烈傾向，即使在常溫下這種變化也在不斷的進(jìn)行，直到殘余應(yīng)力完全消失為止

亦稱(chēng)殘余應(yīng)力：當(dāng)外載荷去除后，仍殘留在工件內(nèi)部的應(yīng)力毛坯制造及熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

冷校直帶來(lái)的殘余應(yīng)力

產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因殘余應(yīng)力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)原因是由于金屬內(nèi)部組織發(fā)生了不均勻的體積變化

切削加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力

消除內(nèi)應(yīng)力的措施改變加工工藝和加工用量人工時(shí)效（熱處理）和自然時(shí)效合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)敲擊振動(dòng)采用特殊加工手段返回第四節(jié)加工誤差的綜合分析機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章

一、加工誤差的性質(zhì)系統(tǒng)性誤差當(dāng)連續(xù)加工一批零件時(shí)，誤差的大小和方向或是保持不變，或是按一定規(guī)律變化。前者稱(chēng)為常值系統(tǒng)性誤差，后者稱(chēng)為變值系統(tǒng)性誤差隨機(jī)性誤差加工一批零件時(shí)，誤差的大小和方向無(wú)規(guī)律地變化的這類(lèi)誤差常值系統(tǒng)性誤差變值系統(tǒng)性誤差原理誤差系統(tǒng)受力變形刀具、夾具、量具、機(jī)床的制造誤差(一次性)調(diào)整誤差工藝系統(tǒng)熱變形刀具、夾具、量具、機(jī)床磨損隨機(jī)性誤差定位誤差?yuàn)A緊誤差多次調(diào)整引起的誤差內(nèi)應(yīng)力引起的誤差生產(chǎn)實(shí)際中,影響加工精度的工藝因素是錯(cuò)綜復(fù)雜的，對(duì)于某些加工誤差問(wèn)題，不能僅用單因素分析方法來(lái)解決，而需要用概率統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行綜合分析，找出產(chǎn)生加工誤差的真正原因。

二、加工誤差的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法實(shí)際分布曲線(xiàn)將零件按尺寸大小以一定的間隔范圍分成若干組，同一尺寸間隔內(nèi)的零件數(shù)稱(chēng)為頻數(shù)mi，零件總數(shù)n；頻率為mi/n。以頻數(shù)或頻率為縱坐標(biāo)，以零件尺寸為橫坐標(biāo)，畫(huà)出直方圖，進(jìn)而畫(huà)成一條折線(xiàn)，即為實(shí)際分布曲線(xiàn)理論分布曲線(xiàn)實(shí)踐證明，當(dāng)被測(cè)量的一批零件（機(jī)床上用調(diào)整法一次加工出來(lái)的一批零件）的數(shù)目足夠大而尺寸間隔非常小時(shí)，則所繪出的分布曲線(xiàn)非常接近“正態(tài)分布曲線(xiàn)”正態(tài)分布曲線(xiàn)的方程為零件出現(xiàn)的概率已達(dá)99.73%，在此尺寸范圍之外（）的零件只占0.27%。如果代表零件的公差T，則99.73%就代表零件的合格率，0.27%就表示零件的廢品率。即此時(shí)加工的一批零件基本上都是合格品了，產(chǎn)品無(wú)廢品。利用正態(tài)分布曲線(xiàn)可以分析產(chǎn)品質(zhì)量；可以判斷加工方法是否合適；可以判斷廢品率的大小，從而指導(dǎo)下一批的生產(chǎn)利用正態(tài)分布曲線(xiàn)分析產(chǎn)品質(zhì)量非正態(tài)分布曲線(xiàn)將兩臺(tái)機(jī)床上分別調(diào)整加工出的工件混在一起測(cè)量，會(huì)得到雙峰曲線(xiàn)（實(shí)為兩組正態(tài)曲線(xiàn)的疊加）磨削細(xì)長(zhǎng)孔時(shí)，如果砂輪磨損較快且未得到自動(dòng)補(bǔ)償，則尺寸分布呈平頂曲線(xiàn)（實(shí)為正態(tài)曲線(xiàn)的分散中心在不斷移動(dòng)）試切法加工軸頸或孔時(shí)，操作者使軸頸寧大勿小，使孔寧小勿大，從而導(dǎo)致尺寸分布呈不對(duì)稱(chēng)形狀，稱(chēng)為瑞利曲線(xiàn)（實(shí)為正態(tài)曲線(xiàn)的分散中心在不斷移動(dòng)）點(diǎn)圖分析法在一批零件的加工過(guò)程中，按加工順序依次抽樣測(cè)量零件的尺寸，并記入以零件詒為橫坐標(biāo)，以零件尺寸為縱坐標(biāo)的圖表中返回第五節(jié)提高加工精度的工藝措施機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章

二、直接消除或減少誤差法車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸采用反向走刀（進(jìn)給）切削用大進(jìn)給量和大主偏角（90~93°）車(chē)刀在卡盤(pán)一端車(chē)出一個(gè)縮頸

二、誤差補(bǔ)償或抵消法用校正機(jī)構(gòu)提高絲桿車(chē)床傳動(dòng)鏈精度預(yù)加載荷精加工磨床床身導(dǎo)軌人為地制造出一種新的或者利用原有的一種原始誤差去抵消另一種原始誤差

三、誤差轉(zhuǎn)移或變形轉(zhuǎn)移法鏜模鏜孔，主軸與鏜桿采用浮動(dòng)聯(lián)接將工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形等轉(zhuǎn)移到不影響加工精度的方向去

四、誤差均分與均化法刮研精密平板研磨加工高精度的軸和孔，利用誤差相互比較、相互消除來(lái)提高精度

五、“就地加工”法車(chē)床配制主軸法蘭盤(pán)轉(zhuǎn)塔車(chē)床加工轉(zhuǎn)塔上的六個(gè)刀架安裝孔

六、主動(dòng)控制誤差法對(duì)付變值系統(tǒng)性誤差必須采用可變補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ鲃?dòng)測(cè)量加工過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量，隨時(shí)進(jìn)行誤差補(bǔ)償偶件配合測(cè)量以互配件中的一件作為基準(zhǔn)去控制另一件積極控制起決定性作用的加工條件精密螺紋磨床的自動(dòng)恒溫控制返回機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章第六節(jié)機(jī)械加工表面質(zhì)量概述一、機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義評(píng)價(jià)零件的質(zhì)量指標(biāo)除機(jī)械加工精度外，還包括機(jī)械加工表面質(zhì)量表面質(zhì)量是指零件加工后的表面層狀態(tài)表面質(zhì)量影響零件的工作性能、可靠性、壽命

表面層的幾何形狀特征表面粗糙度表面微觀(guān)幾何形狀誤差表面加工紋理表面切削加工刀紋的形狀和方向表面波度介于宏觀(guān)幾何誤差與表面粗糙度之間的周期性幾何形狀誤差傷痕加工表面?zhèn)€別位置出現(xiàn)的缺陷

表面層的物理力學(xué)性能的變化物理力學(xué)性能表面層塑性變形引起的冷作硬化層深度表面層硬度的變化表面層內(nèi)的殘余應(yīng)力刀瘤引起的撕裂、折皺等微觀(guān)及宏觀(guān)裂紋性能（如極限強(qiáng)度等）的變化重熔金屬的沉積層金相組織相變晶間腐蝕和選擇性浸蝕表面脆化（氫脆）化學(xué)性質(zhì)再結(jié)晶過(guò)時(shí)效兩零件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸的凸峰處產(chǎn)生彈性變形、塑性變形、剪切等現(xiàn)象，即產(chǎn)生磨損；磨損達(dá)到一定程度，接觸面積增大，金屬分子間的親和力使表面咬焊；表面輪廓形狀、加工紋路以及吸附層、冷作硬化層等也影響耐磨零件表面層材料的冷作硬化，能提高表面層的硬度，增強(qiáng)表面層的接觸剛度，減少摩擦表面間發(fā)生彈性和塑性變形的可能性，使金屬間咬合的現(xiàn)象減少，因而增強(qiáng)耐磨性。但硬化過(guò)度會(huì)降低金屬組織的穩(wěn)定性，使表層金屬脆化而脫落，致使磨損加劇耐磨性二、表面質(zhì)量對(duì)

零件使用性能的影響表面粗糙度、劃痕、裂紋等缺陷引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生疲勞損壞；表面殘余應(yīng)力和冷作硬化能提高疲勞強(qiáng)度（故有專(zhuān)門(mén)的表面強(qiáng)化工藝：噴丸、滾壓）；但硬化過(guò)度會(huì)降低金屬組織的穩(wěn)定性，使表層金屬脆化而脫落或產(chǎn)生裂紋，致使磨損加劇疲勞強(qiáng)度零件表面粗糙的凹谷處容易積聚腐蝕性介質(zhì)而發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕；在應(yīng)力狀態(tài)下，特別是在拉應(yīng)力狀態(tài)下工作，容易出現(xiàn)裂紋，引起晶間破壞，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕抗腐蝕性能相配零件的配合關(guān)系是利用間隙量和過(guò)盈量來(lái)表示的，由于表面粗糙度的存在，使得有效的間隙或過(guò)盈量發(fā)生變化，影響配合精度和配合性質(zhì)；動(dòng)配合件的磨損改變?cè)瓉?lái)的配合性質(zhì)，影響動(dòng)配合的穩(wěn)定性；粗糙的靜配合的實(shí)際過(guò)盈量比預(yù)定的小，靜配合的可靠性差劇配合性質(zhì)零件的表面質(zhì)量還將對(duì)零件的密封性能、零件的接觸剛度、運(yùn)動(dòng)的靈活性和發(fā)熱損失、原有精度等產(chǎn)生影響其他性能返回第七節(jié)影響表面質(zhì)量的工藝因素機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章

一、影響機(jī)械加工表面粗糙度的因素及減小表面粗糙度的工藝措施影響切削加工表面粗糙度的因素幾何因素尖刀切削時(shí)圓角刀切削時(shí)物理因素切削力和摩擦力塑性變形過(guò)程中形成的積屑瘤切削過(guò)程中工件表面上形成鱗刺動(dòng)態(tài)因素在加工過(guò)程中，工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)振動(dòng)的出現(xiàn)會(huì)使加工表面出現(xiàn)波紋，增大加工表面的粗糙度，強(qiáng)烈的振動(dòng)還會(huì)使切削無(wú)法繼續(xù)下去振動(dòng)減小表面粗糙度的工藝措施合理選擇刀具幾何參數(shù)適當(dāng)增大前角、后角增大刀尖圓弧半徑減小主、副偏角改善材料切削性能減小材料塑性（采取正火、調(diào)質(zhì)等方法）細(xì)化材料晶粒（熱處理）合理選擇切削用量合理選擇切削速度，避開(kāi)積屑瘤、鱗刺產(chǎn)生的切削速度區(qū)減少進(jìn)給量切削深度不宜過(guò)小正確使用切削液乳化液、硫化油、植物油等性能各有不同，應(yīng)合理選用采用輔助加工方法常用的有：研磨、珩磨、超精加工等提高工藝系統(tǒng)的剛度和精度主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的精度要高系統(tǒng)的剛度和抗振性好受力變形和熱變形要小二、影響表面物理力學(xué)性能的工藝因素表面層的殘余應(yīng)力定義當(dāng)切削過(guò)程中表面層組織發(fā)生形狀變化和組織變化時(shí)，在表面層及其與基體材料的交界處會(huì)產(chǎn)生互相平衡的彈性應(yīng)力，稱(chēng)為表面殘余應(yīng)力分類(lèi)零件整個(gè)尺寸范圍內(nèi)平衡的殘余應(yīng)力晶粒范圍內(nèi)平衡的殘余應(yīng)力晶胞間平衡的殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因冷塑性變形（切削力的作用）熱塑性變形（切削熱的作用）金相組織變化（切削高溫作用下，引起表面層金屬發(fā)生相變）通常是上述三種原因綜合作用的結(jié)果表面層的加工硬化切削（含磨削）過(guò)程中，刀具前面迫使金屬受到擠壓而產(chǎn)生塑性變形，使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格嚴(yán)重扭曲，并使晶粒拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，引起材料強(qiáng)化、硬度提高，這就是冷作硬化現(xiàn)象表面冷作硬化現(xiàn)象表面層硬化后的金屬性質(zhì)的具體特點(diǎn)為晶體形狀改變（拉長(zhǎng)、破碎）晶體方向改變（塑變后形成纖維化）變形抵抗力增加（產(chǎn)生冷作硬化）導(dǎo)電、導(dǎo)磁、導(dǎo)熱性亦有變化表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力決定表面層硬化程度的因素產(chǎn)生塑性變形的力塑性變形的速度塑性變形時(shí)的溫度影響加工冷作硬化的因素切削用量切削速度進(jìn)給量低速時(shí)，塑性變形大，冷硬大速度增加，冷硬減少；但速度超過(guò)100m/min時(shí)，冷硬又增加進(jìn)給量增大，塑性變形增大，冷硬增加進(jìn)給量太小，刀具擠壓作用增大，冷硬增加刀具工件材料刀具的刃口圓角大和后刀面的磨損嚴(yán)重以及前刀面的粗糙度高，都將使得刀具對(duì)工件表面層金屬的擠壓和摩擦作用增加，因而冷硬程度和深度都增加工件材料硬度越低，切削時(shí)塑性變形越大，冷硬現(xiàn)象越嚴(yán)重返回第八節(jié)控制表面質(zhì)量的工藝途徑機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章提高加工表面質(zhì)量的工藝途徑低效率、高成本的工藝措施，尋求各工藝參數(shù)的最佳組合，以降低表面粗糙度著重改善表面的物理力學(xué)性能，提高工件的表面質(zhì)量一、減小表面粗糙度值的加工方法超精密切削加工采用超精加工、珩磨、研磨、拋光等方法作為終工序加工小粗糙度磨削加工主要在機(jī)床上下功夫

二、改善表面物理力學(xué)性能的加工方法滾壓加工利用淬過(guò)火的滾壓工具對(duì)工件表面施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，金屬表面晶格產(chǎn)生畸變，硬度增加，并使表面冷和產(chǎn)生殘余（壓）應(yīng)力，從而提高零件的承載能力和疲勞強(qiáng)度典型滾壓加工外圓滾壓工具金剛石壓光利用金剛石擠壓，壓光后Ra可達(dá)0.4~0.02μm噴丸強(qiáng)化利用大量的珠丸（φ0.4~φ2的鑄鐵、砂石或鋼丸）高速打擊已加工表面，使表面產(chǎn)生冷硬層和殘余（壓）應(yīng)力，從而提高零件的疲勞強(qiáng)度液體磨料強(qiáng)化利用液體和磨料的混合物高速?lài)娚涞揭鸭庸け砻?，以?qiáng)化工件表面，提高工件的耐磨性、抗蝕性和抗疲勞強(qiáng)度液體磨料噴射加工原理

三、零件表面處理技術(shù)表面電火花強(qiáng)化在工具和工件之間接一脈沖電源，使工具和工件之間不斷產(chǎn)生火花放電，使零件表面產(chǎn)生物理化學(xué)變化，從而強(qiáng)化表面，改善其表面性能電火花強(qiáng)化的工藝特點(diǎn)硬化層厚度約為0.01~0.08mm當(dāng)采用硬質(zhì)合金作工具材料時(shí)，硬度可達(dá)1100~1400HV或更高當(dāng)使用鉻錳合金、鎢鉻鈷合金、硬質(zhì)合金工具硬化45鋼時(shí)，其耐磨性可提高2~2.5倍用石墨作工具強(qiáng)化45鋼，其耐腐蝕性提高90%；用WC、CrMn作工具強(qiáng)化不銹鋼，耐腐蝕性提高3~5倍疲勞強(qiáng)度能提高2倍左右表面激光強(qiáng)化當(dāng)激光束照射到金屬表面時(shí)，其能量被吸收并轉(zhuǎn)化為熱，由于激光轉(zhuǎn)化為熱的速率是金屬材料傳導(dǎo)率的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，材料表面所獲得的熱量還來(lái)不及向基體擴(kuò)散，就使得表面迅速達(dá)到相變溫度以上；當(dāng)激光束移開(kāi)被處理表面的瞬間，表面熱量很快被擴(kuò)散傳至基體，即自激冷卻產(chǎn)生淬火效應(yīng)熱影響區(qū)小，表面變形極小一般不受工件形狀及部位的限制，適應(yīng)性較強(qiáng)加熱與冷卻均在正?？諝庵羞M(jìn)行，不用淬火介質(zhì)，工件表面清潔，操作簡(jiǎn)便淬硬層組織細(xì)密，具有較高的硬度（達(dá)800HV），強(qiáng)度、韌性、耐磨性及耐腐蝕性也較高表面硬化層較淺，通常為0.3~1.1mm設(shè)備費(fèi)用高，應(yīng)用受到一定限制激光強(qiáng)化的工藝特點(diǎn)表面氧化處理零件表面氧化處理能提高工件表面的抗蝕能力，有利于消除工件的殘余應(yīng)力，減少變形，還可使工件外觀(guān)光澤美觀(guān)氧化處理分為化學(xué)法和電解法化學(xué)法多用于鋼鐵零件的表面處理電解法多用于鋁及鋁合金零件的表面處理鋼鐵零件表面氧化處理將鋼鐵零件放入一定溫度的堿性溶液（如苛性鈉、硝酸鈉溶液）中處理，使零件表面生成0.6~0.8μm致密而牢固的Fe3O4氧化膜的過(guò)程，稱(chēng)為鋼鐵的氧化處理鋼鐵的表面氧化處理實(shí)質(zhì)上是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程鋼鐵零件的氧化處理不影響零件的精度，所以前道工序不需要留加工余量該氧化膜呈現(xiàn)亮藍(lán)色直至亮黑色，所以又稱(chēng)為發(fā)藍(lán)處理或煮黑處理鋁及其合金的表面氧化處理將以鋁或鋁合金為陽(yáng)極的工件置于電解液中，然后通電；由于在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，使鋁或鋁合金發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)溶解，結(jié)果在陽(yáng)極表面形成一層氧化膜，所以該處理方法也稱(chēng)為陽(yáng)極氧化法陽(yáng)極氧化膜具有良好的抗蝕性、較強(qiáng)的吸附性，還可獲得各種裝飾外觀(guān)鋁陽(yáng)極氧化原理圖返回第九節(jié)機(jī)械加工振動(dòng)對(duì)表面質(zhì)量的影響及其控制機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章

一、機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象及分類(lèi)機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象機(jī)械加工過(guò)程中，工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，即在刀具的切削刃與工件上正在切削的表面之間，除了名義上的切削運(yùn)動(dòng)之外，還會(huì)出現(xiàn)一種周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)械振動(dòng)破壞正常切削運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)使成形運(yùn)動(dòng)受到干擾，使加工表面出現(xiàn)振紋，惡化加工表面質(zhì)量引起崩刃，引起機(jī)床、夾具松動(dòng)，縮短刀具及機(jī)床、夾具的使用壽命限制切削用量的提高，降低生產(chǎn)效率，甚至使切削加工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行發(fā)出的噪聲會(huì)污染環(huán)境，有害工人的身心健康機(jī)械振動(dòng)類(lèi)型強(qiáng)迫振動(dòng)自激振動(dòng)自由振動(dòng)在外界周期性變化的干擾力作用下產(chǎn)生的振動(dòng)切削過(guò)程本身引起切削力周期性變化而產(chǎn)生的振動(dòng)由于切削力突然變化或其它外界偶然原因引起的振動(dòng)機(jī)械加工過(guò)程中主要是強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)

二、強(qiáng)迫振動(dòng)及其控制產(chǎn)生原因機(jī)床刀具工件多刀、多刃、刃高誤差、斷續(xù)切削引起的沖擊斷續(xù)表面、表面余量不均或硬度不一傳動(dòng)零件制造精度不高主軸與軸承間隙過(guò)大往復(fù)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向和沖擊皮帶接頭太粗某些零件缺陷強(qiáng)迫振動(dòng)特點(diǎn)強(qiáng)迫振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程是諧振，只要干擾力存在，振動(dòng)就不會(huì)被阻尼衰減掉，去除干擾力，振動(dòng)就停止頻率等于干擾力的頻率增加阻尼，能有效地減小振幅在共振區(qū)，較小的頻率變化會(huì)引起較大的振幅和相位角的變化消除強(qiáng)迫振動(dòng)的途徑改進(jìn)機(jī)床傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行消振與隔振，去除干擾力，振動(dòng)就停止消除回轉(zhuǎn)零件的不平衡提高傳動(dòng)件的制造精度提高系統(tǒng)剛度，增加阻尼合理安排固有頻率，避開(kāi)共振區(qū)

三、自激振動(dòng)及其控制產(chǎn)生機(jī)理當(dāng)系統(tǒng)受到外界或本身某些偶然的瞬時(shí)干擾力作用而觸發(fā)的振動(dòng)由振動(dòng)過(guò)程本身的某種原因使得切削力產(chǎn)生周期性變化，又由這個(gè)周期性變化的動(dòng)態(tài)力反過(guò)來(lái)加強(qiáng)和維持振動(dòng)切削過(guò)程中產(chǎn)生的自激振動(dòng)是頻率較高的強(qiáng)烈振動(dòng)，通常又稱(chēng)為顫振自激振動(dòng)特點(diǎn)是一種不衰減的振動(dòng)其頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率能否產(chǎn)生以及振幅的大小，取決于每一振動(dòng)周期內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與所消耗的能量的對(duì)比情況其形成和持續(xù)均由于過(guò)程本身產(chǎn)生的激振和反饋?zhàn)饔孟约ふ駝?dòng)的途徑合理選擇與切削過(guò)程有關(guān)的參數(shù)合理選擇切削用量提高機(jī)床的抗振性提高工藝系統(tǒng)本身的抗振性能使用消振器裝置合理選擇刀具的幾何參數(shù)提高刀具的抗振性提高工件安裝時(shí)的剛性防振車(chē)刀薄壁封砂床身鏜桿上用沖擊消振器車(chē)床上用沖擊消振器液體阻尼器干摩擦阻尼器返回第十節(jié)磨削的表面質(zhì)量及其控制機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第四章一、磨削加工的特點(diǎn)磨削精度高，通常作為終加工工序磨削過(guò)程比切削復(fù)雜，一般滑擦、刻劃、切削作用是同時(shí)進(jìn)行的磨削速度高，通常v砂=40~50m/s，目前甚至高達(dá)v砂=80~200m/s磨削溫度高，磨削點(diǎn)附近的瞬時(shí)溫度可高達(dá)800~1000℃，會(huì)引起燒傷和裂紋徑向切削力大，會(huì)引起機(jī)床發(fā)生振動(dòng)和彈性變形二、影響磨削加工表面粗糙度的因素砂輪的線(xiàn)速度工件的線(xiàn)速度砂輪線(xiàn)速度越高，粗糙度值越小工件線(xiàn)速度越低，粗糙度值越小縱向進(jìn)給量工件的線(xiàn)速度縱向進(jìn)給量增加，粗糙度值增大光磨次數(shù)越多，粗糙度值越小磨削溫度砂輪性質(zhì)應(yīng)合理使用切削液砂輪的粒度砂輪的硬度砂輪的修整工件材料硬度、塑性、導(dǎo)熱性等影響較大工件材料太軟、太硬、太韌都不容易減小粗糙度三、磨削表面層的殘余應(yīng)力——磨削裂紋問(wèn)題磨削過(guò)程中殘余應(yīng)力的產(chǎn)生磨粒切削刃為負(fù)前角，法向切削力一般為切向切削力的2~3倍，磨粒對(duì)加工表面作用，引起冷塑性變形，產(chǎn)生壓應(yīng)力磨削溫度高，易引起熱塑性變形，表面出現(xiàn)拉應(yīng)力磨削時(shí)，殘余應(yīng)力可能超過(guò)材料的強(qiáng)度極限，零件會(huì)產(chǎn)生裂紋，有的在外表層，有的在內(nèi)層下磨削裂紋產(chǎn)生的原因磨削深度和縱向走刀量大，則塑性變形大，切削溫度高，拉應(yīng)力過(guò)大，可能產(chǎn)生裂紋含碳量高者易裂紋與淬火方式、速度及操作方法有關(guān)磨削用量工件材料熱處理工序消除和減少磨削裂紋的措施合理選材正確制訂熱處理工藝合理選擇砂輪逐漸減小切除量改善散熱條件，加強(qiáng)冷卻效果，設(shè)法降低切削熱四、磨削表面層金相組織變化——磨削燒傷問(wèn)題磨削過(guò)程中的燒傷問(wèn)題磨削過(guò)程中，由于磨削溫度很高，而且磨削熱有60~80%傳給工件，當(dāng)磨削溫度超過(guò)相變臨界點(diǎn)時(shí)，則會(huì)引起工件表面的金相組織發(fā)生變化，此時(shí)表面層的顯微硬度也相應(yīng)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磨削燒傷磨削燒傷的類(lèi)型磨削淬火鋼時(shí)，會(huì)產(chǎn)生三種金相組織變化退火燒傷淬火燒傷回火燒傷磨削溫度超過(guò)相變溫度Ac3，未予冷卻時(shí)磨削溫度超過(guò)相變溫度Ac3，充分冷卻時(shí)磨削溫度低于相變溫度Ac3，但超過(guò)350℃時(shí)磨削后，表面常出現(xiàn)黃、褐、紫、青等燒傷色，這是工件在瞬時(shí)高溫下產(chǎn)生的氧化膜顏色，相當(dāng)于回火時(shí)的顏色影響燒傷的因素磨削用量磨削深度增加，燒傷增加縱向進(jìn)給量增加，燒傷減少工件轉(zhuǎn)速增大，發(fā)熱量增大，但接觸時(shí)間縮短冷卻條件冷卻、散熱條件越差，越易發(fā)生燒傷材料強(qiáng)度高，耗功多，發(fā)熱量大，易燒傷工件材料材料硬度高，磨削熱量多，易燒傷材料過(guò)軟，易堵塞砂輪而產(chǎn)生燒傷材料韌性好，磨削力大，發(fā)熱量大，易燒傷材料導(dǎo)熱性能差，易燒傷砂輪選擇砂輪硬度太高，自礪性差，易發(fā)生燒傷樹(shù)脂結(jié)合劑比陶瓷結(jié)合劑容易產(chǎn)生燒傷橡膠結(jié)合劑比樹(shù)脂結(jié)合劑更易產(chǎn)生燒傷砂輪粒度越細(xì)，越容易發(fā)生燒傷避免燒傷的途徑設(shè)法減少磨削熱量的產(chǎn)生、加速熱量的傳出，采取強(qiáng)有力冷卻方式合理選擇磨削用量，適當(dāng)提高工件的轉(zhuǎn)速考慮工件材料的硬度、塑性、韌性、熱導(dǎo)率的影響合理選擇砂輪的硬度和粒度帶有空氣擋板的切削液噴嘴內(nèi)冷卻砂輪結(jié)構(gòu)Onlythegoodwillreceive

eternal

happiness.只有善良的人才能得到永久的幸福。返回機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具第五章金屬切削機(jī)床夾具5.15.25.55.6結(jié)束5.35.45.75.85.9

教學(xué)導(dǎo)航知識(shí)目標(biāo)

1．了解機(jī)床夾具的主要功能、組成及分類(lèi)。

2．掌握工件定位的基本原理；熟悉對(duì)常用定位元件的基本要求，掌握常用定位元件所能限制的自由度及選用方法。

3．掌握定位誤差的分析方法及計(jì)算，了解組合表面定位的綜合分析方法。

4．掌握工件夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)原則；熟悉常用夾緊機(jī)構(gòu)的選用及設(shè)計(jì)：

5．熟悉種類(lèi)機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)及其工作原理。

教學(xué)導(dǎo)航能力目標(biāo)

1．具備確定常用定位元件所能限制的自由度的能力。

2．具備分析、計(jì)算定位誤差的能力。

3．初步具備選用、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)的能力。學(xué)習(xí)重點(diǎn)

1．常用定位元件及其所能限制的自由度。

2．定位誤差的分析與計(jì)算。學(xué)習(xí)難點(diǎn)

定位誤差的分析與計(jì)算。

第一節(jié)機(jī)床夾具概述在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證工件的加工精度，使之相對(duì)于機(jī)床、刀具占有確定的位置，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加工或檢測(cè)的工藝裝備稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第五章機(jī)床夾具的主要功能在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置，這一過(guò)程稱(chēng)為定位

在機(jī)床上加工時(shí)必須用夾具裝夾牢工件對(duì)工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾緊，這一過(guò)程稱(chēng)為夾緊

從定位到夾緊的全過(guò)程，稱(chēng)為裝夾

機(jī)床夾具的主要功能就是完成工件的裝夾工作

工件的安裝方法找正安裝法以工件的有關(guān)表面或?qū)ｉT(mén)劃出的線(xiàn)痕作為找正依據(jù)，用劃針或指示表進(jìn)行找正，將工件正確定位后將工件夾緊，進(jìn)行加工

專(zhuān)用夾具安裝法靠夾具將工件定位、夾緊，以保證工件相對(duì)于刀具、機(jī)床的正確位置

液壓銑床夾具銑連桿零件兩面的雙位置專(zhuān)用夾具鉆軸套零件上徑向孔的專(zhuān)用夾具夾具裝夾工件的特點(diǎn)工件在夾具中的正確定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置，工件通過(guò)夾具對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置通過(guò)夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響，能比較容易和穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量裝夾迅速、方便，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地減少輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍用夾具可在車(chē)床上加工機(jī)體階梯孔機(jī)床夾具的分類(lèi)按夾具的通用特性分類(lèi)通用夾具結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有一定通用性的機(jī)床附件專(zhuān)用夾具針對(duì)某一種工件的某一工序的加工要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具成組夾具采用成組加工工藝，將工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，再為每組工件設(shè)計(jì)組內(nèi)通用的專(zhuān)用夾具可調(diào)夾具對(duì)不同類(lèi)型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用的夾具

組合夾具一種模塊化的夾具，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專(zhuān)用夾具自動(dòng)線(xiàn)夾具一為固定式夾具，與專(zhuān)用夾具相似另為隨行夾具，使用中隨著工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線(xiàn)從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工按夾具使用的機(jī)床分類(lèi)車(chē)床夾具銑床夾具磨床夾具鏜床夾具鉆床夾具齒輪機(jī)床夾具數(shù)控機(jī)床夾具按夾具的動(dòng)力源分類(lèi)機(jī)動(dòng)夾具分為氣動(dòng)、液壓、氣液增壓、電動(dòng)、電磁、真空、離心力、自?shī)A緊夾具等手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度與確保安全生產(chǎn)機(jī)床夾具的組成夾緊元件將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過(guò)程中位置不變定位支承元件用于確定工件在夾具中的位置并支承工件連接定向元件用于確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南鄬?duì)位置其他裝置或元件定向鍵、操作件、分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件對(duì)刀或?qū)蛟糜诒ＷC工件加工表面與刀具之間的位置夾具體夾具的基座和骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件及裝置機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向當(dāng)今時(shí)代對(duì)夾具的新要求能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本能裝夾一組具有相似性特征的工件適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具適用于現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具采用液壓動(dòng)力源的高效夾緊裝置提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向精密化如精密分度、高精度自定心高效化縮短加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度柔性化通過(guò)調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素高效化按夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)制造，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本返回第二節(jié)

工件的定位機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第五章工件定位的基本原理所謂自由度，即空間位置的不確定性一個(gè)位于空間自由狀態(tài)的物體，對(duì)于空間直角坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)，具有六個(gè)自由度：三個(gè)位移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度工件的六個(gè)自由度自由度的概念六點(diǎn)定位原則實(shí)質(zhì)就是限制自由度工件的六個(gè)自由度如果都加以限制了，工件在空間的位置就完全被確定下來(lái)了定位的實(shí)質(zhì)六點(diǎn)定位原則通常，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度使用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，以限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全被確定的方法，稱(chēng)為六點(diǎn)定位法則矩形工件定位圓形工件定位說(shuō)明定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用分析定位支承點(diǎn)的作用時(shí)，不考慮力的影響定位中的幾種情況完全定位不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位不完全定位根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度的定位方式根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制的定位過(guò)定位夾具上兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象欠定位不完全定位示例過(guò)定位及消除方法示例工件定位中的過(guò)定位問(wèn)題通常，自由度限制大于3，小于、等于6過(guò)定位的不良后果使接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，增加了不同一性增加了夾緊變形部分工件不能順利與定位元件配合消除或減少過(guò)定位干涉的方法改變定位元件結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度只有提出合理的附加條件，才允許采用過(guò)定位（示例如前）定位基準(zhǔn)的基本概念工件定位按照加工工藝要求，將工件置于夾具中，使工件在夾緊前相對(duì)于機(jī)床和刀具就占有一個(gè)預(yù)定的位置，或者是使同一批工件逐次放置到夾具中時(shí)都能占據(jù)同一位置定位基準(zhǔn)機(jī)械加工中用作定位的基準(zhǔn)定位基面工件定位時(shí)，作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)和線(xiàn)，往往由某些具體表面體現(xiàn)出來(lái)，這種表面稱(chēng)為定位基面工件的定位基準(zhǔn)主要定位基準(zhǔn)面設(shè)置三個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的三個(gè)自由度的定位表面。要求：支承面積大；三個(gè)支承點(diǎn)要對(duì)稱(chēng)配置定位基準(zhǔn)按自由度分類(lèi)導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面設(shè)置二個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的二個(gè)自由度的定位表面。要求：應(yīng)選狹長(zhǎng)表面；支承點(diǎn)布置應(yīng)盡可能遠(yuǎn)雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面限制四個(gè)自由度的圓柱定位面雙支承定位基準(zhǔn)面限制二個(gè)移動(dòng)自由度的圓柱定位面止推定位基準(zhǔn)面限制一個(gè)移動(dòng)自由度的定位基準(zhǔn)面。要求：應(yīng)選窄小且與切削力相對(duì)的表面；支承方向平行于導(dǎo)向方向防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的定位表面。要求：支承點(diǎn)布置應(yīng)離回轉(zhuǎn)線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)常用定位元件及選用對(duì)定位元件的基本要求限位基面應(yīng)有足夠的精度限位基面應(yīng)有較好的耐磨性支承零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度定位零件應(yīng)有較好的工藝性定位元件應(yīng)便于清除切屑常用定位元件所能限制的自由度常用定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分類(lèi)用于平面定位的用于外圓柱面定位的用于孔定位的常用定位元件所能限制的自由度見(jiàn)表5-1常用定位元件的選用工件以平面定位面積較小的基準(zhǔn)平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用支承板毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承毛坯面作基準(zhǔn)平面時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)可選用輔助支承支承釘支承板可調(diào)支承輔助支承提高工件的剛度和穩(wěn)定性自位支承可調(diào)支承輔助支承起預(yù)定位作用輔助支承類(lèi)型工件以外圓柱定位當(dāng)工件對(duì)稱(chēng)度要求較高時(shí)，選用V形塊當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)，可選用定位套或半圓形定位座V形塊半圓定位座工件以?xún)?nèi)孔定位工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選定位銷(xiāo)圓錐定位銷(xiāo)圓柱心軸在套類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸返回第三節(jié)定位誤差分析機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第五章六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問(wèn)題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問(wèn)題由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即存在工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問(wèn)題

只與工件定位有關(guān)的誤差稱(chēng)為定位誤差，用ΔD表示

一般限定定位誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5~1/3，即ΔD≤(1/5~1/3)T

產(chǎn)生定位誤差的原因基準(zhǔn)位移誤差定位基準(zhǔn)發(fā)生位移產(chǎn)生定位誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合間隙所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱(chēng)為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差ΔY值，以提高定位精度

基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差定位誤差的計(jì)算尺寸定位誤差ΔD=ΔY+ΔB計(jì)算定位誤差時(shí)，可以分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差，再求出它們?cè)诩庸こ叽绶较蛏系氖噶亢?；也可以按最不利情況,確定工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，根據(jù)幾何關(guān)系求出這兩個(gè)位置的距離，將其投影到加工方向上，求出定位誤差例4-1：用單角度銑刀銑削斜面，求加工尺寸為39±0.04mm的定位誤差ΔB=0、ΔY≠0時(shí)，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)位移誤差，故只要計(jì)算出ΔY即可

求得：ΔD=ΔY=0.014mm例4-2：如圖，以B面定位，銑工件上臺(tái)階面C，求保證尺寸20±0.015mm的定位誤差。ΔB≠0、ΔY=0時(shí)，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)不重合誤差ΔB，故只要計(jì)算出ΔB即可

求得：方案a：

ΔD=ΔB=0.28mm方案b：

ΔD=0例4-3：如圖，ΔB≠0，ΔY≠0時(shí)的定位誤差。

ΔD=ΔB+ΔYΔB≠0、ΔY≠0時(shí)，造成定位誤差的原因是相互獨(dú)立的因素時(shí)，應(yīng)將兩項(xiàng)誤差相加

常見(jiàn)的組合方式有組合表面定位及其誤差分析一個(gè)孔及其端面一根軸及其端面一個(gè)平面及其上的兩個(gè)圓孔“一面兩孔”定位的特點(diǎn)生產(chǎn)中最常見(jiàn)的“一面兩孔”定位容易實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一位置精度高存在過(guò)定位現(xiàn)象（支承平面限制三個(gè)自由度，每根短銷(xiāo)限制兩個(gè)自由度）兩圓柱銷(xiāo)一支承板定位方式兩圓柱銷(xiāo)定位時(shí)工件順利裝卸的條件銷(xiāo)、孔安裝時(shí)，必須有一定的間隙，此時(shí)dmax=Dmin–Xmin第二定位銷(xiāo)裝入的條件當(dāng)孔徑、銷(xiāo)徑為：D1min、D2min、d1max、d2max

孔間距最小、銷(xiāo)間距最大：(L–

LD)、(L+

Ld)第一銷(xiāo)孔中心到第二孔徑的最大距離為：L–

LD+D2min/2=L+

Ld+d2max/2+X2min/2

即：d2max=D2min–2(

LD+

Ld+X2min/2)當(dāng)孔徑、銷(xiāo)徑為：D1min、D2min、d1max、d2max

孔間距最大、銷(xiāo)間距最?。?L+

LD)、(L–

Ld)第一銷(xiāo)孔中心到第二孔徑的最小距離為：L+

LD–

D2min/2=L–

Ld–

d2max/2–

X2min/2

即：d2max=D2min–2(

LD+

Ld+X2min/2)由此可知，只要將定位銷(xiāo)的直徑縮小到

d2max=D2min–2(

LD+

Ld+X2min/2)即可實(shí)際定位時(shí)上述兩種極限情況的機(jī)會(huì)是很少的，因此通常第二定位銷(xiāo)孔不預(yù)留間隙，即X2min=0此外，第一定位銷(xiāo)、孔的最小配合間隙起補(bǔ)償中心距偏差的作用于是得到：

d2max=D2min–2(

LD+

Ld

–X1min/2)

或：X2min=2(

LD+

Ld

–X1min/2)一圓柱銷(xiāo)一削邊銷(xiāo)及一支承板的定位方式削邊銷(xiāo)的形成為了保證銷(xiāo)的強(qiáng)度，通常使用菱形銷(xiāo)圖a用于直徑很小時(shí)圖b用于直徑為3~50mm時(shí)圖c用于大于50mm時(shí)削邊銷(xiāo)的尺寸的確定削邊銷(xiāo)已標(biāo)準(zhǔn)化（參見(jiàn)表8-2）定位誤差分析基準(zhǔn)位移誤差：為第一定位銷(xiāo)、孔的最大配合間隙

Y=

D1+

d1+X1min轉(zhuǎn)角誤差：或返回第四節(jié)工件的夾緊機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第五章工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的裝置，稱(chēng)為夾緊裝置夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則夾緊裝置的組成動(dòng)力源裝置產(chǎn)生夾緊作用力的裝置傳力機(jī)構(gòu)傳遞力的機(jī)構(gòu)，作用：改變作用力的方向；改變作用力的大?。痪哂幸欢ǖ淖枣i性能，以保證夾緊可靠夾緊元件直接與工件接觸完成夾緊作用的元件夾緊裝置的組成設(shè)計(jì)夾具應(yīng)考慮的問(wèn)題夾緊力傳力方式夾緊機(jī)構(gòu)大小、方向、作用點(diǎn)手動(dòng)、液力、電力等增力、快速、機(jī)動(dòng)等夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則工件不移動(dòng)原則夾緊過(guò)程中，應(yīng)不改變定位后所占據(jù)的正確位置工件不變形原則夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件產(chǎn)生加工精度不允許的變形工件不振動(dòng)原則對(duì)剛性差的工件，或進(jìn)行斷續(xù)切削，提高支承零件和夾緊零件的剛性，避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)安全可靠原則夾緊傳力機(jī)構(gòu)夾緊行程應(yīng)足夠，操作方便、安全，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性確定夾緊力的基本原則

夾緊力方向的確定應(yīng)指向各定位元件，盡可能垂直于主定位基準(zhǔn)，在工件剛度最大方向上將工件夾緊有助于定位，不破壞其準(zhǔn)確性和可靠性應(yīng)考慮接觸面積的影響，使工件變形盡可能小應(yīng)使夾緊力盡可能小，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率夾緊力應(yīng)指向主要定位基面夾緊力方向與夾緊力大小的關(guān)系

夾緊力作用點(diǎn)的選擇夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件接觸的一小塊面積應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承面內(nèi)應(yīng)選在工件剛性較好的部位應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減少切削力翻轉(zhuǎn)力矩的影響，減少振動(dòng)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在支承面內(nèi)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在剛性較好部位夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近加工表面

夾緊力大小的確定要足夠防止加工時(shí)松動(dòng)使工件受壓變形小，剛性差的工件應(yīng)均勻加壓機(jī)動(dòng)夾緊時(shí)應(yīng)計(jì)算夾緊力的大小，以理論夾緊力乘以安全系數(shù)K

粗加工取K＝2.5~3

精加工取K＝1.5~2夾緊力三要素的確定，是一個(gè)綜合性問(wèn)題，必須考慮工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素

增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn)高支座鏜孔輔助夾緊

減小夾緊變形的措施分散著力點(diǎn)分散著力點(diǎn)薄壁套的夾緊變形及改善利用對(duì)稱(chēng)變形增加壓緊件接觸面積采用浮動(dòng)壓塊和墊環(huán)減少工件夾緊變形對(duì)于極薄特形工件，可采用凍結(jié)式夾具：將工件定位于一隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工；加工完成后，再加熱熔解取出工件（低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行的）其他措施常用夾緊機(jī)構(gòu)及其選用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)工作原理利用楔塊的斜面將楔塊的推力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力，從而夾緊工件夾緊力的大小夾持原則楔塊夾緊工件后應(yīng)能自鎖，α≤φ1+φ2為自鎖條件一般鋼鐵的摩擦系數(shù)為0.1~0.15，取φ1=φ2=5~7°，故α≤10~14°為了安全可靠，取α=5~7°斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾持特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有增力作用。一般擴(kuò)力比Q/F≈3楔塊夾緊行程小，增大行程會(huì)使自鎖性能變差操作不便，夾緊和松開(kāi)均需敲擊楔塊材料：通常用20鋼滲碳，淬硬58~62HRC偏心輪、凸輪、螺釘為楔塊的變種螺旋夾緊機(jī)構(gòu)工作原理類(lèi)似楔塊夾緊力的大小類(lèi)似楔塊夾持特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力大夾緊可靠，能保證自鎖夾緊動(dòng)作慢，適合手動(dòng)夾緊螺旋夾緊的構(gòu)造螺釘、壓塊、手柄等簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)工作原理利用轉(zhuǎn)動(dòng)中心與幾何中心偏移的圓盤(pán)或軸作為夾緊元件自鎖條件D/e≥14~20夾持特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便夾緊迅速，操作靈活行程小，增力小，自鎖能力差適合夾緊力小、振動(dòng)小的場(chǎng)合偏心壓板夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算偏心距取2e>δ+Δ（δ：工件尺寸公差；Δ：裝卸工件預(yù)留間隙）偏心輪直徑取D=14e~20e手柄長(zhǎng)取L=(2~2.5)D最小夾緊行程Smin=δ+Δ偏心輪材料：20鋼或20Cr；表面滲碳淬火55~60HRC，磨光、發(fā)藍(lán)單臂、雙臂單作用、雙臂雙作用鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)屬增力夾緊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力倍數(shù)大定心夾緊機(jī)構(gòu)在工件定位時(shí)，常將工件的定心定位和夾緊結(jié)合在一起，這種機(jī)構(gòu)稱(chēng)為定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)定位和夾緊是同一元件元件間有精確的聯(lián)系能同時(shí)等距離地移向或退離工件能將工件定位基準(zhǔn)的誤差對(duì)稱(chēng)地分布螺旋式、偏心式、斜面（錐面）定心夾緊機(jī)構(gòu)斜面作用定心夾緊機(jī)構(gòu)彈簧夾頭的結(jié)構(gòu)自動(dòng)定心卡盤(pán)齒輪齒條定心夾緊機(jī)構(gòu)杠桿作用定心夾緊機(jī)構(gòu)鼓膜夾具液性塑料定心夾具彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)有時(shí)需要同時(shí)有幾個(gè)點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行夾緊有時(shí)需要同時(shí)夾緊幾個(gè)工件有時(shí)除夾緊動(dòng)作外，還需要松開(kāi)或固緊輔助支承為了提高效率，減少裝夾時(shí)間，可采用聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)多點(diǎn)夾緊浮動(dòng)壓頭浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)（四點(diǎn)雙向浮動(dòng)、平行式多點(diǎn)夾緊、多點(diǎn)浮動(dòng)）

多件多位（聯(lián)動(dòng)）夾緊機(jī)構(gòu)夾緊與移動(dòng)壓板聯(lián)動(dòng)夾緊與鎖緊輔助支承聯(lián)動(dòng)

夾緊與其他動(dòng)作聯(lián)動(dòng)先定位后夾緊聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)浮動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)多位夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問(wèn)題夾緊元件必須為浮動(dòng)、可調(diào)節(jié)的聯(lián)動(dòng)零件，以保證同時(shí)均勻夾緊和同時(shí)松開(kāi)夾緊力方向應(yīng)與定位方式和加工方法相適應(yīng)應(yīng)保證每一工件都有足夠的夾緊力夾緊元件和傳力零件應(yīng)有足夠的剛性，保證傳力均勻多位夾緊機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)用液性塑料自動(dòng)調(diào)節(jié)夾緊力夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求夾緊機(jī)構(gòu)是指能實(shí)現(xiàn)以一定的夾緊力夾緊工件選定夾緊點(diǎn)的功能的完整結(jié)構(gòu)主要包括與工件接觸的壓板、支承件和施力機(jī)構(gòu)

對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)通常有如下要求可浮動(dòng)可用球面墊圈、球面支承及間隙聯(lián)接銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)雙件聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相互垂直作用力的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)可聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)幾個(gè)方向的夾緊力同時(shí)作用或順序作用順序作用的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)情況幾種斜面增力機(jī)構(gòu)可增力常用的有螺旋、杠桿、斜面、鉸鏈及其組合鉸鏈杠桿增力機(jī)構(gòu)可自鎖當(dāng)去掉動(dòng)力源的作用之后，仍能保持對(duì)工件的夾緊狀態(tài)，稱(chēng)為夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖常用的自鎖機(jī)構(gòu)有螺旋、斜面及偏心機(jī)構(gòu)等夾緊動(dòng)力源裝置夾具的動(dòng)力源有手動(dòng)、氣壓、液壓、電動(dòng)、電磁、彈力、離心力、真空吸力等選擇動(dòng)力源時(shí)通常應(yīng)遵循兩條原則經(jīng)濟(jì)合理與夾緊機(jī)構(gòu)相適應(yīng)手動(dòng)動(dòng)力源選用手動(dòng)動(dòng)力源的夾緊系統(tǒng)一定要具有可靠的自鎖性能以及較小的原始作用力多用于螺栓螺母施力機(jī)構(gòu)和偏心施力機(jī)構(gòu)的夾緊系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用較大的裕度系數(shù)氣壓夾緊裝置傳動(dòng)的組成氣動(dòng)動(dòng)力源包括三個(gè)部分：第一部分為氣源，第二部分為控制部分，第三部分為執(zhí)行部分液壓動(dòng)力源液壓夾緊是利用液壓油為工作介質(zhì)來(lái)傳力的一種裝置液壓夾緊的傳動(dòng)系統(tǒng)與普通氣壓系統(tǒng)類(lèi)似它與氣動(dòng)夾緊比較，具有夾緊力穩(wěn)定、吸收振動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、制造成本高，因此適用于大量生產(chǎn)氣液組合動(dòng)力源氣-液組合夾緊的動(dòng)力源為壓縮空氣，但要使用特殊的增壓器，比氣動(dòng)夾緊裝置復(fù)雜其工作原理如圖所示氣-液組合夾緊工作原理電動(dòng)電磁動(dòng)力源電動(dòng)扳手和電磁吸盤(pán)都屬于硬特性動(dòng)力源在流水作業(yè)線(xiàn)采用電動(dòng)扳手代替手動(dòng)，可提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度電磁吸盤(pán)主要用于要求夾緊力穩(wěn)定的精加工夾具中返回第五節(jié)各類(lèi)機(jī)床夾具機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第五章車(chē)床夾具的基本類(lèi)型安裝在車(chē)床主軸上的夾具安裝在滑板或床身上的夾具各種卡盤(pán)、頂尖、心軸或其它專(zhuān)用夾具夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用于某些形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件，刀具安裝在主軸上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)車(chē)床夾具車(chē)床常用通用夾具的結(jié)構(gòu)三爪自定心卡盤(pán)四爪單動(dòng)卡盤(pán)撥動(dòng)頂尖端面撥動(dòng)頂尖車(chē)床專(zhuān)用夾具的典型結(jié)構(gòu)心軸類(lèi)車(chē)床夾具錐柄式心軸角塊式車(chē)床夾具常用于加工殼體、支座、接頭等零件的圓柱面及端面車(chē)氣門(mén)桿的角鐵式夾具圓盤(pán)式車(chē)床夾具適用于形狀復(fù)雜的大型工件花盤(pán)式車(chē)床夾具需要平衡配重通過(guò)過(guò)渡盤(pán)與主軸頭端連接車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)工件均為回轉(zhuǎn)體，夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，因此要求夾具結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸盡可能小、重量盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，以減少慣性力和回轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)速高，必須考慮平衡、夾緊力大小、元件剛度和強(qiáng)度、操作安全等問(wèn)題，注意消除不平衡引起的振動(dòng)現(xiàn)象與機(jī)床的聯(lián)接視具體情況而定，通常是夾具的定位基準(zhǔn)，有較準(zhǔn)確的圓柱孔或圓錐孔夾具帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，不允許工件相對(duì)主軸位移為使夾具使用安全，應(yīng)盡可能避免帶有尖角或凸出部分，必要時(shí)要加防護(hù)罩銑床類(lèi)夾具的特點(diǎn)工件安裝在夾具上隨同機(jī)床工作臺(tái)一起作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)銑床類(lèi)夾具特點(diǎn)銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動(dòng)大，夾緊力要求較大銑削加工效率高，工件安裝應(yīng)迅速，要有快速對(duì)刀元件夾具要有足夠的剛度和強(qiáng)度，本體應(yīng)牢固地固定在機(jī)床工作臺(tái)上適用于銑床、平面磨床用途銑床夾具的分類(lèi)按使用范圍分按工件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分還可按自動(dòng)化程度、夾緊動(dòng)力源、裝夾工件數(shù)量分通用銑夾具、專(zhuān)用銑夾具、組合銑夾具直線(xiàn)進(jìn)給夾具、圓周進(jìn)給夾具、沿曲線(xiàn)進(jìn)給夾具銑床通用夾具的結(jié)構(gòu)主要有平口臺(tái)虎鉗，主要用于裝夾長(zhǎng)方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件典型銑床專(zhuān)用夾具的結(jié)構(gòu)銑削鍵槽用的簡(jiǎn)易專(zhuān)用夾具主要由夾具體、定位板、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀塊、定向鍵等組成加工殼體的銑床夾具銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)銑床夾具的安裝主要依靠定向鍵和百分表校正來(lái)提高安裝精度定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)按銑床工作臺(tái)的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺(tái)T形槽的配合為H7/h6、H8/h8兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大定位鍵及其連接銑床耳座對(duì)刀裝置銑床夾具的對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊、（平、圓）塞尺等組成標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塞尺銑床夾具的夾具體應(yīng)有足夠強(qiáng)度和剛度，應(yīng)盡可能降低夾具的重心，工件待加工表面應(yīng)盡可能靠近工作臺(tái)，夾具體高寬比以H/B≤1~1.25為宜鉆床夾具鉆床夾具的種類(lèi)繁多，根據(jù)被加工孔的分布情況和鉆模板的特點(diǎn)，一般分為固定式、回轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)式、復(fù)蓋式和滑柱式等幾種類(lèi)型鉆鏜夾具鉆床夾具的分類(lèi)固定式回轉(zhuǎn)式移動(dòng)式翻轉(zhuǎn)式蓋板式滑柱式鉆床夾具的設(shè)計(jì)主要考慮鉆套的設(shè)計(jì)鉆床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)鉆套是用來(lái)引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等孔加工刀具，加強(qiáng)刀具剛度，并保證所加工的孔和工件其它表面有準(zhǔn)確的相對(duì)位置鉆套按結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)可分為以下四類(lèi)固定鉆套可換鉆套快換鉆套特殊鉆套標(biāo)準(zhǔn)鉆套固定可換快換特殊鉆套鏜床夾具鏜床夾具通常稱(chēng)為鏜模，屬精密夾具鏜模依靠專(zhuān)門(mén)的引導(dǎo)元件——鏜套來(lái)引導(dǎo)鏜桿，從而保證所鏜孔具有很高的位置精度主要用于加工箱體類(lèi)零件上的精密孔系鏜模由定位元件、夾緊裝置、引導(dǎo)元件、夾具體四部分組成鏜孔的精度可不受機(jī)床精度的影響加工磨床尾座的鏜套鏜套：其結(jié)構(gòu)對(duì)于孔的幾何形狀、尺寸精度及表面粗糙度影響很大，其結(jié)構(gòu)決定了鏜套位置的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性分為固定式鏜套（和鉆套類(lèi)似）和回轉(zhuǎn)式鏜套（隨鏜桿轉(zhuǎn)動(dòng)）典型數(shù)控機(jī)床夾具數(shù)控機(jī)床夾具的特點(diǎn)應(yīng)有較高的精度應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)加工工序的集中夾緊應(yīng)牢固可靠、操作方便設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床夾具時(shí)，應(yīng)按坐標(biāo)圖上規(guī)定的定位和夾緊表面以及機(jī)床坐標(biāo)的起始點(diǎn)，確定夾具坐標(biāo)原點(diǎn)的位置高效化、柔性化和高精度液壓三爪自定心卡盤(pán)防止刀具與夾具元件相碰數(shù)控銑床夾具對(duì)數(shù)控銑床夾具的基本要求夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)系夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低，從防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刀具在加工過(guò)程中發(fā)生碰撞夾具的剛性與穩(wěn)定性要好數(shù)控銑床常用夾具專(zhuān)用銑削夾具組合夾具氣動(dòng)或液壓夾具多工位夾具真空夾具真空夾具數(shù)控鉆床夾具設(shè)計(jì)數(shù)控鉆床夾具應(yīng)注意的問(wèn)題優(yōu)先選用組合夾具單件加工應(yīng)盡量減少裝卸夾壓時(shí)間；中小型零件可考慮在工作臺(tái)面上同時(shí)裝夾幾個(gè)零件進(jìn)行加工避免干涉盡量減少夾壓變形，合理選擇定位點(diǎn)及夾緊點(diǎn)可在夾具上設(shè)置對(duì)刀點(diǎn)根據(jù)加工中心機(jī)床特點(diǎn)和加工需要，目前常用的夾具結(jié)構(gòu)類(lèi)型有專(zhuān)用夾具、組合夾具、可調(diào)整夾具和成組夾具在加工中心上，夾具的任務(wù)不僅是夾緊工件，而且還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn)，確定工件編程的零點(diǎn)返回加工中心機(jī)床夾具第六節(jié)

現(xiàn)代機(jī)床夾具機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具——第五章組合夾具組合夾具是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度很高的柔性化夾具。它由一套預(yù)先制造好的具有不同幾何形狀、不同尺寸的高精度元件與合件組成，使用時(shí)按照工件的加工要求，采用組合方式組裝成所需的夾具。T形槽系組合夾具系列其組成元件按其功用可分為八類(lèi)：

基礎(chǔ)件支承件定位件導(dǎo)向件夾緊件緊固件其它件合件T形槽系組合夾具的元件盤(pán)形零件鉆徑向分度孔的T形槽系組合夾具KD型孔系組合夾具孔系組合夾具系列孔系組合夾具元件的連接用兩個(gè)圓柱銷(xiāo)定位，一個(gè)螺釘緊固模塊化夾具模塊化夾具是一種柔性化的夾具，通常由基礎(chǔ)件和其它模塊元件組成模塊化是指將同一功能的單元，設(shè)計(jì)成具有不同用途或性能的、且可以相互交換使用的模塊，以滿(mǎn)足加工需要的一種方法模塊化夾具與組合夾具之間有許多共同點(diǎn)。它們都具有方形、矩形和圓形基