《機(jī)械制造技術(shù)》課件1第7章

第7章機(jī)床夾具的典型元件與機(jī)構(gòu)7.1機(jī)床夾具概述7.2常見(jiàn)的定位方法與元件7.3定位誤差的分析與計(jì)算7.4夾緊機(jī)構(gòu)7.5分度裝置

7.1機(jī)床夾具概述

7.1.1機(jī)床夾具的定義

在機(jī)械制造工藝過(guò)程中，為了達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本的目的，除使用機(jī)床等設(shè)備外，還需大量使用各種工藝裝備，如刀具、量具、夾具、模具及輔具等。廣義地說(shuō)，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量、加速工藝過(guò)程的工藝裝備。通俗地說(shuō)，夾具是用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具的裝置。工藝過(guò)程要求不同，所使用的夾具也不同。但就其數(shù)量和在生產(chǎn)中所占的地位來(lái)說(shuō)，應(yīng)以機(jī)床夾具為首。

機(jī)床夾具是指在機(jī)床上用以使工件定位和夾緊，并在加工過(guò)程中使工件與刀具以及機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向始終保持固定的正確相對(duì)位置的一種機(jī)床附加裝置。

7.1.2機(jī)床夾具的分類(lèi)

機(jī)床夾具目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)方法，一般是按機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍、所用機(jī)床類(lèi)別、夾具夾緊的動(dòng)力源等，并結(jié)合夾具的結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，如圖7－1所示。圖7－1機(jī)床夾具的分類(lèi)

1.按夾具的應(yīng)用范圍分類(lèi)

(1)通用夾具:指由專(zhuān)業(yè)工廠生產(chǎn)，使用范圍較廣，且已標(biāo)準(zhǔn)化的夾具。如三爪或四爪卡盤(pán)、頂尖和雞心夾頭、平口虎鉗和分度頭等。這類(lèi)夾具主要用于裝夾形狀比較簡(jiǎn)單和加工精度要求不高的單件小批量生產(chǎn)的工件。

(2)專(zhuān)用夾具:指專(zhuān)為某一種零件的某一道工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。由于這類(lèi)夾具通常是由用戶(hù)根據(jù)工件的加工要求自行設(shè)計(jì)與制造，而且不考慮或很少考慮其通用性，因此它的設(shè)計(jì)與制造周期較長(zhǎng)，費(fèi)用也較高，故只適用于產(chǎn)品固定且生產(chǎn)數(shù)量較大的生產(chǎn)中。

(3)可調(diào)夾具:指對(duì)不同尺寸或種類(lèi)的工件，只需調(diào)節(jié)某些夾具元件的位置或更換某些夾具元件就可使用的夾具。由于這種夾具擴(kuò)大了夾具的使用范圍，提高了夾具的使用率，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，因此可提高生產(chǎn)率和降低制造成本，是未來(lái)夾具改革和發(fā)展的方向之一。

(4)組合夾具(又稱(chēng)拼裝夾具)：指按某一種零件的某一道工序的加工要求，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件及合件組裝而成的夾具。這種夾具使用完后可拆卸存放，再次使用時(shí)重新組裝即可，因此適用于小批量生產(chǎn)或新品試制中。

2.按夾具所用機(jī)床類(lèi)別分類(lèi)

由于各類(lèi)機(jī)床的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式不同，因此對(duì)所使用的夾具結(jié)構(gòu)也就提出了不同的要求，即可按所適用的機(jī)床類(lèi)別對(duì)夾具進(jìn)行分類(lèi)，如車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具等。

3.按夾具夾緊的動(dòng)力源分類(lèi)

根據(jù)驅(qū)動(dòng)夾具夾緊的動(dòng)力源的不同，可把夾具分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電磁夾具等不同類(lèi)型。7.1.3機(jī)床夾具的功用

由夾具的定義可知，生產(chǎn)中使用夾具的最終目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低產(chǎn)品成本和改善工人的勞動(dòng)條件。因此，其主要功用有以下幾點(diǎn)：

(1)保證被加工表面的位置精度。使用夾具的主要作用是保證工件上被加工表面的相互位置精度。即保證工件表面之間的位置尺寸、平行度、垂直度、同軸度、對(duì)稱(chēng)度、位置度、跳動(dòng)等位置精度要求。

(2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。使用夾具可使工件安裝方便，免去或減少工件的裝卸時(shí)間，從而使生產(chǎn)輔助時(shí)間大幅度縮短，生產(chǎn)率得到提高。

(3)擴(kuò)大機(jī)床的應(yīng)用范圍和改變機(jī)床用途。每一種機(jī)床所能完成加工的工件種類(lèi)、表面類(lèi)型和精度要求是有一定范圍的。例如，車(chē)床主要用于加工回轉(zhuǎn)表面，而銑床主要用于加工平面。若在車(chē)床刀架上裝上夾具，用主軸來(lái)帶動(dòng)銑刀，則可將車(chē)床變?yōu)殂姶?。使用夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍和改變?cè)瓩C(jī)床的用途，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，這在實(shí)際生產(chǎn)中有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

(4)可降低對(duì)工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。由于專(zhuān)用夾具是按照工件加工的具體要求設(shè)計(jì)的，因此能準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相對(duì)位置，從而降低了對(duì)工人技術(shù)水平的要求。7.1.4機(jī)床夾具的組成

機(jī)床夾具是由各種具有不同功用的元件所組成的。根據(jù)其組成元件或機(jī)構(gòu)在夾具中所起的不同作用，可將夾具元件分為以下幾類(lèi)：

(1)定位元件及裝置：即限制工件的自由度和確定工件在夾具中位置的元件和裝置。

(2)夾緊裝置：即在工件定位后，為保證在加工過(guò)程中其位置不變化，而對(duì)工件進(jìn)行緊固的機(jī)構(gòu)與裝置。

(3)對(duì)刀或?qū)蛟杭创_定夾具與刀具之間的相互位置的元件。

(4)夾具體：即夾具的基礎(chǔ)件，其作用是用來(lái)安裝夾具的各組成元件，使之成為一個(gè)整體。

(5)夾具安裝元件：即連接機(jī)床，并確定夾具與機(jī)床之間的相互位置的元件。

(6)其它元件或裝置：即為了滿(mǎn)足加工要求和提高夾具使用性能的元件或裝置，如分度裝置、頂出器、吊裝元件等。 7.2常見(jiàn)的定位方法與元件

7.2.1工件以平面定位

1.支承釘

支承釘屬固定支承。一個(gè)支承釘相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn)，只限制一個(gè)自由度，故多用于三點(diǎn)定位或側(cè)面支承。圖7－2所示為常用支承釘?shù)牡湫徒Y(jié)構(gòu)。其中圖7－2（a）為平頭支承釘，它與工件的接觸面較大，不易磨損，適用于工件已加工平面的定位；圖7－2（b）為球頭支承釘，它與工件的接觸面小，便于保證接觸點(diǎn)的位置相對(duì)穩(wěn)定，適于毛平面的定位，但容易磨損和使工件表面產(chǎn)生較大的壓痕，同時(shí)裝配時(shí)也不易使三個(gè)支承釘?shù)捻旤c(diǎn)保持在同一水平面上；圖7－2（c）為花紋支承釘，因其工作表面有齒紋，具有較大的摩擦系數(shù)，所以能使工件定位穩(wěn)定，但用在水平位置時(shí)，容易積屑，影響定位，故常用于側(cè)平面定位。

圖7－2支承釘支承釘可采用過(guò)渡配合（H7/n6）或過(guò)盈配合（H7/r6）直接壓入安裝孔中。若支承釘需要經(jīng)常更換，則可外加鋼質(zhì)襯套（見(jiàn)圖7－2(d))，盲孔用支承釘如圖7－2(e)所示，中間應(yīng)設(shè)排氣孔。另外，為了保證各支承釘在同一水平面上，支承釘?shù)墓ぷ鞅砻鎽?yīng)留0.2～0.3mm的余量，裝配后一次磨平。

支承釘?shù)牟牧弦话銥門(mén)8，淬火硬度為HRC55～60，且表面應(yīng)進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理。支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)床夾具零件及標(biāo)件》中的GB2226—80。

2.支承板

支承板也屬于固定支承。一個(gè)支承板相當(dāng)于兩個(gè)或三個(gè)支承釘，故多用于經(jīng)機(jī)械加工后的平面定位。

圖7－3所示為兩種標(biāo)準(zhǔn)支承板的結(jié)構(gòu)。A型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但凹坑內(nèi)的積屑不易清除，故適用于側(cè)平面定位。B型是帶斜槽的支承板，由于螺釘孔處在斜槽里，清除切屑方便，故適用于底面定位。支承板也可根據(jù)定位需要設(shè)計(jì)成非標(biāo)準(zhǔn)的，如圖7－4所示的圓環(huán)支承板。圖7－3支承板圖7－4圓環(huán)支承板支承板應(yīng)有足夠的剛度，因此高度與長(zhǎng)度之比不應(yīng)過(guò)大，同時(shí)為了保證定位可靠，寬度也不應(yīng)過(guò)大，應(yīng)盡可能做得窄而長(zhǎng)。支承板頂面四周倒角45°，便于移動(dòng)工件。當(dāng)采用兩個(gè)以上支承板定位時(shí)，支承板在裝配后應(yīng)一次平磨其工作表面。

支承板的材料可用T8，淬火硬度為HRC55～60，也可采用20Cr，但需滲碳淬火處理，硬度為HRC58～62，且表面應(yīng)進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理。支承板的結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)床夾具零件及標(biāo)件》中的GB2236—80。

3.可調(diào)支承

在夾具中，支承點(diǎn)的工作位置可以調(diào)節(jié)的定位元件稱(chēng)為可調(diào)支承。圖7－5(a)、(b)、(c)、(d)所示為常見(jiàn)的四種可調(diào)支承結(jié)構(gòu)。這幾種可調(diào)支承都是采用螺釘、螺母形式，并通過(guò)螺釘和螺母實(shí)現(xiàn)支承點(diǎn)位置的調(diào)節(jié)。

必須注意，可調(diào)支承在一批工件加工前只調(diào)整一次，在同批工件加工中，其工作位置保持不變，作用相當(dāng)于固定支承。所以，可調(diào)支承的工作位置一經(jīng)調(diào)節(jié)適當(dāng)后，必須通過(guò)鎖進(jìn)螺母鎖緊，以防止使用過(guò)程中其定位支承點(diǎn)的位置發(fā)生變化。圖7－5可調(diào)支承

4.自位支承

自位支承是指在工件定位過(guò)程中，能隨工件定位基準(zhǔn)面位置的變化而自動(dòng)與之適應(yīng)的定位元件。因此，這類(lèi)支承在結(jié)構(gòu)上均需設(shè)計(jì)成活動(dòng)或浮動(dòng)的。圖7－6(a)、(b)、(c)所示為夾具中常用的幾種自位支承結(jié)構(gòu)。

由于自位支承是活動(dòng)或浮動(dòng)的，因此雖然與工件可能是多點(diǎn)接觸，但其定位作用只相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn)的作用。

采用自位支承可提高工件的支承剛度和定位的穩(wěn)定性，因此適用于工件以粗基準(zhǔn)定位或工件輪廓尺寸較大、剛度不足的場(chǎng)合。圖7－6自位支承7.2.2工件以外圓定位

1.定位襯套

圖7－7所示為幾種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的定位襯套。定位襯套從結(jié)構(gòu)上可分為整體式（見(jiàn)圖7－7(a)、(b)、(c))和拼裝式（見(jiàn)圖7－7(d))，整體式常用于中小尺寸的工件，而拼裝式則用于大型工件。定位襯套從尺寸上可分為小襯套和大襯套；從其工作長(zhǎng)度，可分為短襯套和長(zhǎng)襯套。為了限制工件的軸向移動(dòng)自由度，定位襯套常與其端面配合使用。長(zhǎng)襯套內(nèi)孔可限制工件的四個(gè)自由度，其小端面限制工件的一個(gè)自由度，共限制工件的五個(gè)自由度。而短襯套內(nèi)孔可限制工件的兩個(gè)自由度，其大端面限制工件的三個(gè)自由度，也是限制工件的五個(gè)自由度。圖7－7定位襯套定位襯套的材料一般為20鋼，經(jīng)滲碳淬火使其硬度達(dá)到HRC55～60。定位襯套與本體的連接方式：小襯套可采用過(guò)盈配合（H7/s6或H7/r6）直接壓入本體中，也可采用過(guò)渡配合裝入本體，但尾部需用螺母鎖緊。大襯套則采用過(guò)渡配合（H7/k6或H7/js6），裝入本體后再用螺釘固定。為了便于工件的裝入，襯套孔口端應(yīng)有倒角或倒圓。襯套定位孔極限尺寸的確定，可根據(jù)工件定位基準(zhǔn)面的基本尺寸，按公差標(biāo)準(zhǔn)中基軸制的規(guī)定，選用G7或F8。

定位襯套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，但定心精度不高，因此只適用于工件以精基準(zhǔn)定位的情況。

2.V形架

V形架是外圓定位時(shí)最常用的定位元件，常用的結(jié)構(gòu)形式如圖7－8(a)、(b)、(c)、(d)所示。V形架的工作表面由兩個(gè)互成α角的工作表面組成，其夾角α一般選用60°、90°和120°，以90°應(yīng)用最廣。工件在V形架上定位，當(dāng)接觸線(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)可限制四個(gè)自由度，接觸線(xiàn)較短時(shí)只限制兩個(gè)自由度。圖7－8

V形架

V形架定位的最大優(yōu)點(diǎn)是具有良好的對(duì)中性，即不受工件定位基準(zhǔn)面直徑誤差的影響，可使一批工件的軸線(xiàn)始終處于V形架兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上。另外，不論工件定位基準(zhǔn)面是否經(jīng)過(guò)加工，是完整的圓柱面還是局部的圓弧面，都可以采用V形架定位。因此，使用V形架定位，裝夾方便，應(yīng)用范圍較廣。

根據(jù)使用目的的不同，除上述固定式V形架外，夾具上還經(jīng)常采用活動(dòng)式V形架，見(jiàn)圖7－9。活動(dòng)式V形架主要用于對(duì)工件進(jìn)行角向定位，它除了起定向作用外，還兼有夾緊作用。圖7－9用V形架定位的鉆床夾具

V形架的結(jié)構(gòu)參數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化，可參閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)床夾具零件及標(biāo)件》中的GB2208—80和GB2211—80。若要自行設(shè)計(jì)，則可參照?qǐng)D7－10進(jìn)行有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算。

由圖7－10可知，V形架的基本尺寸有V形架的標(biāo)準(zhǔn)心軸直徑D，V形架高度H，V形架的開(kāi)口尺寸N，V形架的標(biāo)準(zhǔn)定位高度T。其中T是V形架加工和檢驗(yàn)的尺寸，也是在V形架工作圖上必須標(biāo)注的尺寸，因此需通過(guò)計(jì)算獲得。圖7－10

V形架典型結(jié)構(gòu)尺寸T的計(jì)算如下：當(dāng)α=120°時(shí)，T=H+0.578D-0.289N。尺寸N的確定：當(dāng)α=90°時(shí)，N=1.41D-2a；當(dāng)α=120°時(shí)，N=2D-3.46a。其中：a=(0.14~0.16)D。中小尺寸的V形架常用20鋼制造，經(jīng)滲碳淬火后硬度達(dá)HRC58～63，也可用45鋼或T7A、T8A制造。大型的V形架可用鑄鐵，但兩工作面上應(yīng)鑲以淬硬的鋼板。為了保證定位精度，V形架工作表面和底面需經(jīng)磨削加工，中間應(yīng)設(shè)退刀槽。裝配時(shí)，先將V形架的位置精確調(diào)整好后，再通過(guò)兩個(gè)圓柱銷(xiāo)和螺釘固定在本體上。

3.半圓套

圖7－11(a)、(b)所示為兩種半圓套定位的裝置，它是將同一圓周表面的襯套分為兩半，使下半部分襯套起定位作用，上半部分襯套只起夾緊作用，故也叫半孔定位。為了保證夾緊可靠，兩半圓間必須留有間隙。

半孔定位主要用于大型軸類(lèi)零件（如曲軸、渦輪軸、壓氣機(jī)軸等），以及從軸向進(jìn)行裝卸不方便的零件。其優(yōu)點(diǎn)是裝卸工件方便，夾緊均勻，變形小，這一點(diǎn)對(duì)空心軸更為突出。

采用半圓襯套定位時(shí)，對(duì)工件自由度的限制與使用定位襯套情況相同。圖7－11半圓孔定位

(a)可卸式；(b)鉸鏈?zhǔn)桨肟锥ㄎ恢饕糜诖笮洼S類(lèi)零件（如曲軸、渦輪軸、壓氣機(jī)軸等），以及從軸向進(jìn)行裝卸不方便的零件。其優(yōu)點(diǎn)是裝卸工件方便，夾緊均勻，變形小，這一點(diǎn)對(duì)空心軸更為突出。

采用半圓襯套定位時(shí)，對(duì)工件自由度的限制與使用定位襯套情況相同。

半圓襯套的材料常用銅或中碳鋼調(diào)質(zhì)處理使硬度達(dá)到HRC35左右，以便于裝配后在使用機(jī)床上加工至最后尺寸。其工作表面精度不應(yīng)低于IT8。最小內(nèi)徑應(yīng)與工件最大直徑相吻合。襯套與孔座的配合為H7js6/或H7/h6，以保證密合。同時(shí)襯套與孔座的連接需采用螺釘，以防止其松動(dòng)或脫落。若使用時(shí)有軸向力，則襯套應(yīng)帶凸肩，同時(shí)邊緣必須有圓角。

4.圓錐套

圖7－12所示為通用的外撥頂尖。工件以圓柱面的端部在外撥頂尖的錐孔中定位，限制工件的三個(gè)移動(dòng)自由度。錐孔中有齒紋，可帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。頂尖體的錐柄部分插入機(jī)床主軸內(nèi)孔中。圖7－12圓錐套定位7.2.3工件以圓孔定位

1.定位銷(xiāo)

定位銷(xiāo)是軸向尺寸較短的圓柱形定位元件。根據(jù)其與孔的接觸面長(zhǎng)度，可分為長(zhǎng)銷(xiāo)和短銷(xiāo)。長(zhǎng)銷(xiāo)限制工件的四個(gè)自由度，而短銷(xiāo)則只限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度。圖7－13所示為幾種常用定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)。其中，圖7－13（a）、（b）、（c）三種為固定式定位銷(xiāo)，與本體采用過(guò)盈配合（H7/r6），直接壓入安裝孔中。這幾種定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但更換不方便。對(duì)于大批量生產(chǎn)中所使用的定位銷(xiāo)，由于工件裝卸次數(shù)頻繁，定位銷(xiāo)容易磨損，從而喪失定位精度，故必須采用圖（d）所示的可換式定位銷(xiāo)，并在定位銷(xiāo)與本體之間加裝襯套。襯套與本體采用過(guò)渡配合（H7/n6），定位銷(xiāo)與襯套內(nèi)徑采用間隙配合（H7/h6），并用螺母拉緊。由于這種定位銷(xiāo)與襯套之間存在裝配間隙，故其位置精度較固定式定位銷(xiāo)低。圖7－13定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)的材料一般可用20鋼，經(jīng)滲碳淬火后硬度達(dá)HRC58～63。中小型定位銷(xiāo)也可用T7A或T8A鋼，淬火后硬度達(dá)HRC53～58。所有定位銷(xiāo)的定位端頭部均做成15°的倒角并拋光，以便于工件能順利裝入。在夾緊力和切削力較大的情況下，由于定位銷(xiāo)的凸肩容易磨損，故應(yīng)使用可換墊圈代替凸肩。

2.定位心軸

定位心軸既是定位元件，又是一個(gè)單獨(dú)夾具，廣泛應(yīng)用于車(chē)、磨加工。其結(jié)構(gòu)形式在很多企業(yè)中都有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，供設(shè)計(jì)時(shí)選用。

圖7－14所示為幾種常用的定位心軸結(jié)構(gòu)形式。圖7－14（a）所示為間隙配合心軸。心軸工作部分一般按h6、g6或f7制造，通過(guò)開(kāi)口墊圈和螺母實(shí)現(xiàn)工件的快速裝卸。這種心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸工件方便，但因存在間隙，所以定心精度不高，只適用于工件同軸度要求不高的場(chǎng)合。圖7－14（b）所示為過(guò)盈配合心軸。心軸由引導(dǎo)部分1、工作部分2及與傳動(dòng)裝置（如雞心夾頭、撥盤(pán)等）相聯(lián)系的傳動(dòng)部分3組成。引導(dǎo)部分的作用是使工件能迅速而準(zhǔn)確地套在心軸上，其直徑基本尺寸為定位孔的最小極限尺寸，公差按e8制造,長(zhǎng)度約為工件孔長(zhǎng)的一半。工作部分稍帶錐度，大端基本尺寸為定位孔的最大極限尺寸，公差按r6制造；小端基本尺寸為定位孔的最小極限尺寸，公差按h6制造。這種心軸不僅定心精度高，還可以用于加工端面，但裝卸工件不便，易損傷工件定位孔，因此多用于加工生產(chǎn)批量不大和定心精度要求較高的工件。圖（c）所示為花鍵心軸，用于以花鍵孔定位的工件。圖7－14定位心軸定位心軸的材料一般用20鋼，經(jīng)滲碳淬火后硬度達(dá)HRC58～62。如果硬度要求不高，也可用45鋼，淬火后硬度達(dá)HRC43～48。

3.圓錐銷(xiāo)

圖7－15(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示為圓錐銷(xiāo)的應(yīng)用示例。圓錐銷(xiāo)定位的最大特點(diǎn)是可以自動(dòng)定心，但由于單個(gè)圓錐銷(xiāo)只能限制工件的三個(gè)移動(dòng)自由度，工件定位時(shí)容易發(fā)生傾斜，故常與其它定位元件聯(lián)合使用。圖7－15圓錐銷(xiāo)7.2.4組合定位前面所述是工件以一個(gè)定位表面在夾具中定位的情況，而在實(shí)際生產(chǎn)中，為了限制工件自由度的需要，大多數(shù)情況下要求工件使用兩個(gè)以上的表面進(jìn)行定位，這就需要采用組合定位的方式。組合定位的形式很多，如平面與垂直孔、心軸的外圓與端面、圓錐與圓柱、圓錐與平面以及用兩頂尖定位的情況等。下面以生產(chǎn)中最常見(jiàn)的“一面兩孔”定位為例，對(duì)組合定位方式進(jìn)行研究與分析。工件以一面兩孔定位時(shí)，按照前面所述的方法，所用的定位元件是：平面采用大支承板定位，兩孔則采用短圓柱銷(xiāo)定位，如圖7－16（a）所示。大支承板限制了工件的三個(gè)自由度，兩個(gè)短圓柱銷(xiāo)各限制工件的兩個(gè)自由度。此時(shí)，在兩孔中心連線(xiàn)方向出現(xiàn)了過(guò)定位。由于工件上兩定位孔的孔距和夾具上兩銷(xiāo)的銷(xiāo)距都存在誤差，如圖7－16（b）所示，因此這種過(guò)定位會(huì)使工件無(wú)法裝到夾具上。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)工件以一面兩孔定位時(shí)，一般不采用兩個(gè)圓柱銷(xiāo)，而是采用一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)菱形銷(xiāo)。圖7－16一面兩孔定位圖7－17常用菱形銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)常用菱形銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)如圖7－17(a)、(b)、(c)、(d)所示。根據(jù)工件的定位精度、裝卸方便性以及夾具使用壽命等因素，在夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)作了規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)可查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)床夾具零件及部件》中的GB2202—80B型、GB2203—80B型和GB2204—80B型。

1.兩定位銷(xiāo)中心距及公差的確定

夾具上兩定位銷(xiāo)中心距的基本尺寸應(yīng)等于工件上兩定位孔中心距的基本尺寸，其公差取孔距公差的 。定位精度要求較高時(shí)取小值，反之則取大值，即2.圓柱銷(xiāo)直徑尺寸及公差的確定

圓柱銷(xiāo)直徑的基本尺寸應(yīng)等于與之相配合的工件定位孔的最小極限尺寸，其公差按基孔制選g6或f7，即

3.菱形銷(xiāo)直徑尺寸及公差的確定

先根據(jù)表7－1選取菱形銷(xiāo)的b值，帶入下面公式計(jì)算出菱形銷(xiāo)的最大直徑尺寸：其直徑公差取h6。采用一面兩孔定位時(shí)，對(duì)圓柱銷(xiāo)與菱形銷(xiāo)的配置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)根據(jù)被加工表面的位置尺寸標(biāo)注來(lái)配置。即盡量使圓柱銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔重合，避免因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差。若不能使圓柱銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔相重合，則應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差的大小來(lái)配置，這樣有利于保證被加工表面的位置精度要求。

(2)對(duì)于大型或重型工件，可根據(jù)其重心位置來(lái)配置。即在靠近重心部位的基準(zhǔn)孔中配以圓柱銷(xiāo)，這樣方便工件的裝卸。

(3)安置菱形銷(xiāo)時(shí)，要注意它的長(zhǎng)軸必須與兩銷(xiāo)的中心連線(xiàn)相垂直，否則仍會(huì)使工件安裝時(shí)出現(xiàn)過(guò)定位。7.2.5對(duì)定位元件的基本要求

在實(shí)際生產(chǎn)中，定位元件不僅要起到限制工件自由度的作用，同時(shí)還將直接影響工件加工位置的準(zhǔn)確性和承受加工過(guò)程中的各種力。為此，定位元件需滿(mǎn)足下述基本要求：

(1)定位元件要有足夠的精度，以保證工件在夾具中位置的準(zhǔn)確性。

(2)定位元件要有良好的耐磨性，減少或避免在使用過(guò)程中因磨損而導(dǎo)致的工件位置的變化。

(3)定位元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免因變形對(duì)工件加工精度的影響。

(4)定位元件的工藝性要好，即結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，制造、裝配、維修方便。7.2.6輔助支承

在工件定位時(shí)，為了增加其定位的穩(wěn)定性和承受加工中的負(fù)荷，常采用一種活動(dòng)的支承元件在工件適當(dāng)?shù)奈恢蒙现С泄ぜ?，這種活動(dòng)的支承元件稱(chēng)為輔助支承。輔助支承不限制工件的自由度，只起提高工件剛度和增加工件定位穩(wěn)定性的作用,因此與定位元件的作用有本質(zhì)上的區(qū)別，使用時(shí)應(yīng)特別注意。圖7－18所示為生產(chǎn)中常見(jiàn)的幾種輔助支承。其中，圖7－18（a）為螺旋式輔助支承，這種支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但使用操作較麻煩，效率不高，故常用于單件小批生產(chǎn)中；圖7－18（b）為自位式輔助支承，這種支承是利用彈簧的彈力來(lái)保持支承銷(xiāo)與工件的接觸，為了使支承銷(xiāo)工作時(shí)不改變位置并起到輔助支承的作用，則需設(shè)置有鎖緊元件；圖7－18（c）為推引式輔助支承，這種支承是利用斜楔原理來(lái)調(diào)節(jié)支承銷(xiāo)的工作位置，主要適用于垂直作用力較大的場(chǎng)合。圖7－18輔助支承 7.3定位誤差的分析與計(jì)算

7.3.1工件定位誤差的產(chǎn)生原因

工件定位誤差即工件在定位過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，用ΔD表示。根據(jù)其產(chǎn)生的原因，工件定位誤差可分為性質(zhì)不同的兩部分：一是因工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)的選擇所引起的誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差；二是因工件定位基準(zhǔn)面和定位元件工作表面的制造誤差及配合間隙所引起的工件位置變化誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)位移誤差。對(duì)某一定位方案是否能滿(mǎn)足工件加工精度的要求，需要通過(guò)對(duì)其定位誤差的分析與計(jì)算，根據(jù)對(duì)工序尺寸的影響情況來(lái)判斷，當(dāng)定位誤差值小于工件有關(guān)工序尺寸或位置尺寸公差的1/5～1/3時(shí)，則認(rèn)為該定位方案可以滿(mǎn)足工件加工精度的要求，反之則不能滿(mǎn)足工件加工精度的要求。

1.基準(zhǔn)不重合誤差

如圖7－19(a)所示，在工件上銑一通槽，要求保證工序尺寸A±Δa、B±Δb、C±Δc，為了使問(wèn)題分析方便，僅討論如何保證工序尺寸B±Δb的問(wèn)題。圖7－19銑槽定位分析根據(jù)定位原理可知，要保證工序尺寸B±Δb，從定位角度出發(fā)，以K1或K2面定位，都可以限制工件在工序尺寸B方向上的自由度。但是它們的定位精度是不一樣的。這是因?yàn)樯a(chǎn)中刀具的位置都是以?shī)A具中定位元件的定位表面為基準(zhǔn)來(lái)調(diào)整的。如圖7－19(b)所示，當(dāng)工件以K1面在夾具中定位時(shí)，刀具則按尺寸B來(lái)調(diào)整，若不考慮加工過(guò)程中其它誤差因素的影響，此時(shí)刀具側(cè)刃S1與支承釘1之間的距離是不變的。這樣加工后，對(duì)一批工件而言，每一工件上的尺寸B都一樣，即符合工序加工尺寸的要求。如果改用K2面（如圖7－19(c)所示）定位，這時(shí)刀具S2的位置是以支承釘2為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，得到的尺寸是B′，而不是工序加工要求保證的尺寸B。雖然尺寸B′是始終不變的，但對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，其中每個(gè)工件的K1面位置卻是隨尺寸L的變化而變動(dòng)的，可能發(fā)生的最大變動(dòng)范圍為±Δl。因此，對(duì)尺寸B來(lái)說(shuō)，等于附加了±Δl這樣一個(gè)誤差值，這就會(huì)直接影響到工序尺寸B的精度。反之，如果以K1面定位，則尺寸L的變化對(duì)K1面的位置毫無(wú)影響，這時(shí)工序尺寸B的精度將直接由刀具位置的調(diào)整尺寸精度所決定。通過(guò)上面分析可以看出，當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，則會(huì)給工序尺寸附加一種誤差。由于這個(gè)誤差的產(chǎn)生只與基準(zhǔn)的選擇有關(guān)，故稱(chēng)之為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。在工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)確定后，該誤差的大小取決于兩基準(zhǔn)之間的距離尺寸的公差。其最大值為該公差在工序尺寸方向上的投影值。2.基準(zhǔn)位移誤差此時(shí)，一批工件加工后的工序尺寸a保持不變。但在實(shí)際生產(chǎn)中，不論是圓孔或是心軸都存在有制造誤差，而且為了工件裝卸方便，圓孔與心軸之間也都留有配合間隙。這樣就不可能像理論分析的那樣，使工件圓孔中心線(xiàn)與心軸中心線(xiàn)保持重合。如圖7－20中所示，由于心軸水平放置，在重力作用下，工件是以單邊接觸形式擱置在心軸上。此時(shí)，雖然刀具位置未變，但工件圓孔的中心線(xiàn)卻下移了（見(jiàn)圖7－20(b))，即定位基準(zhǔn)的位置發(fā)生了變化。對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，各個(gè)工件的定位基準(zhǔn)是在O1和O2之間變動(dòng)，結(jié)果使得該批工件加工后所得到的工序尺寸大小不一。這種由于定位副制造誤差和配合間隙所引起的工件定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上位置的變動(dòng)，稱(chēng)之為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。其誤差值的大小等于定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上可能產(chǎn)生的最大變動(dòng)范圍的投影值。在圖7－20中，式中：X——工件內(nèi)孔與心軸的配合間隙。圖7－20由于定位副制造不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的定位誤差工件定位時(shí)，其定位基準(zhǔn)在夾具中的位置一般按以下規(guī)定確定：當(dāng)工件定位表面為平面時(shí)，則以此平面表示；當(dāng)工件定位表面為圓柱面時(shí)，則以其中心線(xiàn)表示。7.3.2定位誤差的計(jì)算公式

從定位誤差產(chǎn)生的原因不難看出，不論是基準(zhǔn)不重合誤差，還是基準(zhǔn)位移誤差，都與工件的定位有關(guān)，工件的定位是定位誤差產(chǎn)生的根源。所以，定位誤差是基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差的綜合結(jié)果，可表示為式中：δY——定位基準(zhǔn)的最大位移量（mm）；

δB——定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間聯(lián)系尺寸的公差值（mm）；

β——定位基準(zhǔn)移動(dòng)方向與工序尺寸方向的夾角（°）；

α——定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間聯(lián)系尺寸方向與工序尺寸方向的夾角（°）。由上面定位誤差的合成方法可以看出，一般情況下，工件的定位誤差是和的直接疊加，只有第三種情況存在兩項(xiàng)誤差的合成問(wèn)題。其中“+”、“﹣”號(hào)的確定方法如下：

①先假設(shè)定位基準(zhǔn)的位置不變，當(dāng)改變定位基準(zhǔn)面尺寸（由大變小或由小變大）時(shí)，由于工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上，所以工序基準(zhǔn)的位置也隨之變化，判斷此時(shí)工序基準(zhǔn)位置的變化方向。

②工件定位時(shí)，定位基準(zhǔn)面應(yīng)與定位元件相接觸。當(dāng)改變定位基準(zhǔn)面的尺寸后，定位基準(zhǔn)面與定位元件之間會(huì)脫離，為了使定位基準(zhǔn)面與定位元件相接觸，則需使定位基準(zhǔn)的位置移動(dòng)，判斷此時(shí)定位基準(zhǔn)位置的變化方向。

③如果在上述兩步驟中，工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的位置移動(dòng)方向相同，則取“+”號(hào)，反之則取“﹣”號(hào)。7.3.3常見(jiàn)的定位誤差分析與計(jì)算

1.工件以平面定位時(shí)的定位誤差

如圖7－19所示,工件以平面定位時(shí)，由于所用的定位元件（如支承釘或支承板）的制造精度較高，并且在裝配之后進(jìn)行了加工，故其誤差一般不考慮。而工件定位基準(zhǔn)面的制造誤差也很小，可以忽略不計(jì)。所以，除特殊情況外，一般認(rèn)為工件以平面定位時(shí)，其基準(zhǔn)位移誤差為零，即ΔY=0，只計(jì)算ΔB即可。

2.工件以圓孔定位時(shí)的定位誤差

工件以圓孔定位時(shí)，受不同配合性質(zhì)和不同定位元件等因素的影響，所產(chǎn)生的定位誤差是不相同的，現(xiàn)分述如下。

1)在圓柱心軸上采用過(guò)盈配合時(shí)

當(dāng)工件采用過(guò)盈配合在圓柱心軸上定位時(shí)，由于沒(méi)有徑向間隙，因此定位基準(zhǔn)的徑向位移誤差為零，即ΔY=0，只計(jì)算ΔB即可。

2)在圓柱心軸上采用間隙配合時(shí)

當(dāng)工件采用間隙配合在圓柱心軸上定位時(shí)，基準(zhǔn)位移誤差與心軸的放置有關(guān)。如圖7－20所示，當(dāng)心軸水平放置時(shí)，由于工件與心軸是單邊接觸，定位基準(zhǔn)的位移始終是向下移動(dòng)，因此工件內(nèi)孔與心軸之間的最小配合間隙對(duì)定位基準(zhǔn)的位移不產(chǎn)生影響。這樣得出的基準(zhǔn)位移誤差為而當(dāng)心軸豎直放置時(shí)，由于工件內(nèi)孔與心軸是任意邊接觸，即工件定位基準(zhǔn)的位移可在平面任意方向上,因此，工件內(nèi)孔與心軸之間的最小配合間隙將直接影響定位基準(zhǔn)的位移。這樣得出的基準(zhǔn)位移為計(jì)算出基準(zhǔn)位移誤差后，再根據(jù)工序基準(zhǔn)的選擇計(jì)算出基準(zhǔn)不重合誤差，最后合成得到方案的定位誤差即可。圖7－21內(nèi)孔定位時(shí)的定位誤差計(jì)算解因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，所以有又因?yàn)槎ㄎ讳N(xiāo)豎直放置，所以有根據(jù)定位誤差的計(jì)算公式得即能夠滿(mǎn)足工序加工精度對(duì)定位精度的要求，所以改進(jìn)后的定位方案可行。

3)在錐度心軸（或錐銷(xiāo)）上定位時(shí)

工件在錐度心軸（或錐銷(xiāo)）上定位時(shí)，徑向基準(zhǔn)位移誤差和在圓柱心軸上采用過(guò)盈配合時(shí)的情況相同，即不論定位孔的直徑有多大，與定位元件之間都是無(wú)間隙接觸，故徑向基準(zhǔn)位移誤差為零。但是，由于有孔公差的存在，對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，每個(gè)工件在錐度心軸軸向的位置是不一樣的，其軸向的移動(dòng)量即為它的軸向基準(zhǔn)位移誤差。即式中,K為定位心軸的錐度。

3.工件以外圓柱面定位時(shí)的定位誤差

工件以外圓柱面在不同定位元件上定位時(shí)，所產(chǎn)生的定位誤差也是不同的。下面按不同的定位元件進(jìn)行分述。

1)在圓孔中定位時(shí)

工件用外圓在圓孔中定位時(shí)的情況和工件用孔在外圓上采用間隙配合時(shí)的定位情況類(lèi)似，為了使工件裝卸方便，軸和孔之間存在有一定的間隙，如圖7－22所示。工件軸線(xiàn)相對(duì)于孔來(lái)說(shuō)，可以在一定的范圍內(nèi)作任意方向的位置移動(dòng)。其徑向的最大位移量即為它的基準(zhǔn)位移誤差。即由于軸和孔之間有間隙的存在，工件軸線(xiàn)不但可以產(chǎn)生徑向移動(dòng)，而且也可能發(fā)生傾斜，因此定位時(shí)要采取措施加以防止。通常的方法是采用一面一孔定位，并且是在一次定位中將一面一孔加工出來(lái)，然后通過(guò)軸向夾緊來(lái)保證工件軸線(xiàn)對(duì)圓孔的平行度。圖7－22圓孔中定位時(shí)的定位誤差

2)在V形架上定位時(shí)

工件以外圓柱面在V形架上定位時(shí)(如圖7－23所示),由于V形架本身具有良好的對(duì)中特點(diǎn)，即V形槽在垂直于對(duì)稱(chēng)面方向上是對(duì)稱(chēng)的,若不考慮V形架的制造誤差，則工件外圓直徑的制造誤差只會(huì)引起工件定位基準(zhǔn)軸線(xiàn)在V形架對(duì)稱(chēng)面上產(chǎn)生位移，而在對(duì)稱(chēng)面垂直方向上則無(wú)位移，即該方向的基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，在對(duì)稱(chēng)面方向上的基準(zhǔn)位移誤差為圖7－23

V形架定位時(shí)的定位誤差

解因?yàn)殒I槽的工序基準(zhǔn)為外圓素線(xiàn)d2，定位基準(zhǔn)為軸線(xiàn)d1，所以有而又因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)沒(méi)有在定位基面上，所以有圖7-24工件在V形架上定位時(shí)的定位誤差計(jì)算示例

3)在半圓孔中定位時(shí)

工件在半圓孔中定位時(shí)，由于工件外圓只能與定位孔的一半接觸，即工件軸與定位孔之間不存在間隙，因此與心軸水平放置時(shí)的情況類(lèi)似，定位副的制造誤差只能使工件的定位基準(zhǔn)向接觸的半孔方向移動(dòng)，故其基準(zhǔn)位移誤差為

4.工件以一面兩孔定位時(shí)的定位誤差計(jì)算

工件以一面兩孔定位時(shí)，其基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算如前面所述，為定位尺寸公差值在工序尺寸方向上的投影。而基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算，則要從以下兩個(gè)方面考慮。

1)基準(zhǔn)位移誤差

由工件以孔定位時(shí)的定位誤差分析可知，工件的移動(dòng)自由度是由圓柱銷(xiāo)限制的，因此，工件可能產(chǎn)生的最大移動(dòng)范圍取決于圓柱銷(xiāo)與該孔之間的最大配合間隙，即若兩銷(xiāo)是垂直放置，則與心軸垂直放置時(shí)的計(jì)算相同。若兩銷(xiāo)是水平放置，則需根據(jù)兩銷(xiāo)連心線(xiàn)的具體位置進(jìn)行分析。

2)轉(zhuǎn)角誤差

由于工件定位孔與夾具定位銷(xiāo)之間存在配合間隙，當(dāng)工件定位時(shí)，可使工件兩定位孔的連心線(xiàn)相對(duì)于夾具兩銷(xiāo)的連心線(xiàn)出現(xiàn)偏移，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差Δα。從圖7－25中可以看出，工件的轉(zhuǎn)動(dòng)有兩種情況。一種是工件兩定位孔相對(duì)于夾具兩定位銷(xiāo)作同向移動(dòng)，由于兩孔與兩銷(xiāo)的配合間隙不一樣，故兩孔相對(duì)于兩銷(xiāo)同向的移動(dòng)量不一致，造成轉(zhuǎn)角誤差的產(chǎn)生。如圖7－25（a）所示，其轉(zhuǎn)角誤差為圖7－25一面兩孔定位時(shí)轉(zhuǎn)角誤差的計(jì)算另一種是工件兩定位孔相對(duì)于夾具兩定位銷(xiāo)作反向移動(dòng)，如圖（b）所示，其轉(zhuǎn)角誤差為：

上述的Δα角是指單方向的偏移，實(shí)際中，工件還可以向另一方向偏轉(zhuǎn)Δα角，因此全部的轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)為±Δα角。圖7-26杠桿零件銑槽工序的定位方案

解根據(jù)一面兩孔定位時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差分析可知，工件的單向最大轉(zhuǎn)角誤差為夾具上兩定位銷(xiāo)的裝配誤差為 7.4夾緊機(jī)構(gòu)

7.4.1夾緊機(jī)構(gòu)的組成與要求

1.夾緊機(jī)構(gòu)的組成

一般夾緊機(jī)構(gòu)由以下部分組成：

(1)力源裝置——為夾具提供原始動(dòng)力的裝置。根據(jù)原始動(dòng)力的不同，夾緊可分為機(jī)動(dòng)夾緊和手動(dòng)夾緊兩種。

(2)遞力機(jī)構(gòu)——將夾緊力傳遞到夾緊執(zhí)行元件的部分。它在傳遞力的過(guò)程中起著改變力的大小、方向和自鎖性的作用。

(3)夾緊元件——最終對(duì)工件執(zhí)行夾緊的元件。圖7－27氣動(dòng)銑床夾具

2.對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求

(1)能夠保證加工質(zhì)量。即夾緊時(shí)不能破壞工件定位時(shí)所獲得的位置。

(2)夾緊應(yīng)可靠、適當(dāng)。既要保證工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)，同時(shí)還要避免工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。

(3)使用性要好。即夾緊動(dòng)作要迅速，所需時(shí)間要短,操作要方便、省力，勞動(dòng)強(qiáng)度低，安全可靠。

(4)工藝性要好。即在保證其使用性能的前提下，結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，并盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，以便于設(shè)計(jì)、制造和維修。7.4.2基本夾緊機(jī)構(gòu)

工件的夾緊方式是多種多樣的，因而夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式也就種類(lèi)繁多。這里只對(duì)使用較多的一些典型夾緊機(jī)構(gòu)做以介紹，其它實(shí)例詳見(jiàn)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)或圖冊(cè)。

1.斜楔夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－28(a)、(b)、(c)所示為直接利用斜面楔緊原理來(lái)夾緊工件的機(jī)構(gòu)。夾緊時(shí)，外力使楔塊向斜角方向推進(jìn)，楔塊則在斜面的引進(jìn)作用下楔入工件與夾具體之間，這時(shí)，外力可分解成為兩個(gè)分力，一個(gè)是使楔塊向前運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)則對(duì)工件實(shí)施夾緊。圖7－28斜楔夾緊機(jī)構(gòu)利用斜楔夾緊工件時(shí)，應(yīng)使楔塊具有自鎖功能。即楔塊在去除外力的作用后，在摩擦力的作用下，仍能繼續(xù)保持夾緊狀態(tài)而不會(huì)出現(xiàn)松夾的現(xiàn)象。其自鎖條件是：楔塊的斜面升角應(yīng)小于楔塊與工件和楔塊與夾具體之間的摩擦角之和，即α＜φ1+φ2。

由于鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為0.1～0.15，因此楔塊的摩擦角φ=5°43′～8°30′，而相應(yīng)的升角則為α=11°～17°。為了確保斜楔夾緊的自鎖性能，一般手動(dòng)夾緊取α=6°～10°。

斜楔夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，但工作行程較小，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果需要較大的夾緊工作行程，則可將楔塊的斜面制成兩段，前段采用較大的升角，而后段則采用具有自鎖條件的升角，這樣就可以使兩方面的問(wèn)題同時(shí)得到解決。圖7－29螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜楔夾緊的一種轉(zhuǎn)化形式，即螺旋相當(dāng)于繞在圓柱上的楔塊，故其夾緊原理與斜楔夾緊原理相同。

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)如圖7－29所示，它有兩種基本形式：一種是螺釘夾緊（見(jiàn)圖7－29(a)）;另一種是螺母夾緊（見(jiàn)圖7－29(b)）。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、夾緊力和夾緊工作行程大、夾緊可靠、自鎖性和通用性好等優(yōu)點(diǎn)，因此是機(jī)床夾具手動(dòng)夾緊中使用最廣的一種夾緊機(jī)構(gòu)。但是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)也存在夾緊緩慢和容易損傷工件表面等缺點(diǎn)，因此在生產(chǎn)實(shí)際中常采用以下措施加以克服：

(1)在螺釘頭部加裝擺動(dòng)壓塊。擺動(dòng)壓塊如圖7－30(a)、(b)所示。由于工作時(shí)，壓塊與工件之間的摩擦力矩大于壓塊與螺釘之間的摩擦力矩，故壓塊不隨螺釘一起轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)由于壓塊與工件之間接觸面積增大，壓強(qiáng)減小，故可起到對(duì)工件表面保護(hù)的作用。圖7－30擺動(dòng)壓塊

(2)采用快卸螺母和快卸墊圈?？煨堵菽负涂煨秹|圈如圖7－31所示。快卸螺母使用時(shí)只需擰1/4圈，然后使螺母順時(shí)鐘擺動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)工件的快速裝卸（見(jiàn)圖7－31(a)）。

快卸墊圈形式很多(見(jiàn)圖7－31(b))，如開(kāi)口墊圈。由于墊圈開(kāi)口，若螺母的最大外形尺寸小于工件孔徑，只要把螺母擰松幾扣，取下墊圈，工件就可以進(jìn)行裝卸。又如，用于大尺寸工件的快卸墊圈，使用時(shí)只要松動(dòng)螺母，然后將墊圈轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，墊圈和工件均可穿過(guò)螺母取出。還有組合墊圈，使用時(shí)松開(kāi)螺母，打開(kāi)其上的轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈后，墊圈與工件就可取出。圖7－31快卸螺母和快卸墊圈

(3)采用快卸螺桿。生產(chǎn)中常用的快卸螺桿如圖7－32所示。一種是將螺桿的頭部做成方圓交替的形狀(見(jiàn)圖7－32(a))，使用原理與T型螺釘相似，安裝工件時(shí)，先將螺桿旋轉(zhuǎn)90°，鉤在方孔底面上，然后擰緊螺母夾緊工件，卸工件時(shí)與上述操作反向即可。另一種是采用帶有直槽和螺旋槽的夾緊軸，使用時(shí)先推動(dòng)夾緊軸作直線(xiàn)移動(dòng)，繼而轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊軸，即可實(shí)現(xiàn)工件的快速夾緊與自鎖(見(jiàn)圖7－32(b))。圖7－32快卸螺桿

3.偏心夾緊機(jī)構(gòu)

偏心夾緊機(jī)構(gòu)也是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的一種轉(zhuǎn)化形式。即將直楔塊轉(zhuǎn)化成弧形楔塊，其運(yùn)動(dòng)由直線(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)。常用的偏心夾緊機(jī)構(gòu)有圓偏心(見(jiàn)圖7－33(a)、(b))和曲線(xiàn)偏心（見(jiàn)圖7－33(c)、(d)）兩種形式。由于曲線(xiàn)偏心元件制造困難，故很少使用。生產(chǎn)中常用的偏心元件是各種圓偏心輪和偏心軸，其結(jié)構(gòu)如圖7－33所示。目前圓偏心輪已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有關(guān)參數(shù)可查閱夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。圖7－33偏心輪圖7－34(a)、(b)、(c)、(d)所示為常見(jiàn)的各種偏心夾緊機(jī)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是夾緊迅速、操作方便，缺點(diǎn)是夾緊行程和夾緊力小、自鎖性較差，所以一般只適用于切削力和振動(dòng)較小的加工中。圖7－34偏心夾緊機(jī)構(gòu)7.4.3組合夾緊機(jī)構(gòu)

1.螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

在手動(dòng)組合夾緊機(jī)構(gòu)中，螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最廣的一種夾緊機(jī)構(gòu)，其種類(lèi)繁多，機(jī)構(gòu)主要由螺釘、螺母和壓板組成。在這種夾緊機(jī)構(gòu)中，螺旋用來(lái)增力和自鎖，壓板用來(lái)壓緊工件。

1)典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－35所示為生產(chǎn)中常見(jiàn)的三種典型螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，其中圖7－35(a）、(b）為移動(dòng)壓板，圖7－35(c）為轉(zhuǎn)動(dòng)壓板。圖7－35螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

2)自位式螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－36所示為一種使用效果良好的自位式螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。壓板可隨工件厚度的變化自調(diào)高度，且不需墊板。圖7－36自位式螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

3)浮動(dòng)式螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－37所示為浮動(dòng)式螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)螺母時(shí)，浮動(dòng)壓塊隨壓板向下壓緊工件；松開(kāi)螺母后，壓板繞轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)掀開(kāi)，即可裝卸工件。圖7－37浮動(dòng)式螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)

4)鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－38(a)、(b)所示為鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、所占空間位置小、夾緊可靠、使用方便，廣泛用于夾緊機(jī)構(gòu)位置受限制的情況下。圖7－38鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu)

2.偏心輪壓板夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－34所示即為偏心輪壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)。在這種機(jī)構(gòu)中，因?yàn)橐揽科妮喸隽妥枣i，壓板只起壓緊工件的作用，而偏心輪的自鎖性又較差，所以做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的夾具和加工時(shí)易振動(dòng)的加工中不宜采用。

3.偏心軸楔塊夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－39所示為偏心軸楔塊夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，使楔塊向左推進(jìn)，從而將工件夾緊。在這種機(jī)構(gòu)中，楔塊起著改變力的方向，使之產(chǎn)生一個(gè)向上夾緊工件的分力，而偏心軸則起增力和自鎖的作用。圖7－39偏心軸楔塊夾緊機(jī)構(gòu)

4.螺旋楔塊杠桿組合夾緊機(jī)構(gòu)

圖7－40所示為螺旋楔塊杠桿組合夾緊機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)利用楔塊和杠桿改變傳力方向，形成對(duì)工件的夾緊力。楔塊采用大升角，便于快速夾緊工件。而螺旋則起到使整個(gè)機(jī)構(gòu)增力和自鎖的作用。圖7－40螺旋楔塊杠桿組合夾緊機(jī)構(gòu)7.4.4聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)是指一個(gè)夾緊操作動(dòng)作，就可在幾個(gè)夾緊位置上同時(shí)夾緊一個(gè)工件或幾個(gè)工件的夾緊機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是簡(jiǎn)化了操作程序，縮短了輔助時(shí)間，在保證夾緊效果的同時(shí)，提高了生產(chǎn)率。

聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)可分為單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。圖7－41二力同向的單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

1.單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)多用于大型工件或具有特殊結(jié)構(gòu)工件的夾緊。夾緊力的作用點(diǎn)有兩點(diǎn)、三點(diǎn)或多點(diǎn)，夾緊力的方向可為同向、反向、相互垂直或交叉。

圖7－41所示為二力同向的單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)擰緊螺母1，通過(guò)螺桿帶動(dòng)平衡杠桿2，使兩個(gè)壓板同時(shí)均勻地夾緊工件。

圖7－42所示為二力相互垂直的單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)擰緊螺母2，回轉(zhuǎn)壓板1通過(guò)球面壓塊4將工件壓向底下的定位面。同時(shí)，借助鉸鏈壓板3將工件推向側(cè)定位面，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件兩個(gè)方向的夾緊。圖7－42二力相互垂直的單件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

2.多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)多用于中、小型工件的夾緊。該機(jī)構(gòu)對(duì)提高生產(chǎn)率非常有利，故在銑床夾具中使用較多。多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)可分為平行式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、連續(xù)式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和對(duì)向式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。

圖7－43(a)、(b)所示為平行式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。在這種夾緊機(jī)構(gòu)中，各夾緊力相互平行。理論上講,分配到各工件上的夾緊力應(yīng)該相等，但是由于工件存在有尺寸公差，即各工件的實(shí)際尺寸存在差異，若采用剛性壓板，則各工件所受到的實(shí)際夾緊力就可能不相等，甚至有些工件會(huì)出現(xiàn)夾不住的情況。為了保證每個(gè)工件都能均勻夾緊，機(jī)構(gòu)的夾緊元件必須采用浮動(dòng)的形式。圖7－43平行式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)圖7－44所示為連續(xù)式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。在這種夾緊機(jī)構(gòu)中，夾緊力是依次由一個(gè)工件傳至下一個(gè)工件。理論上講，每個(gè)工件上的夾緊力應(yīng)該等于總的夾緊力，但由于各工件和定位夾緊元件的誤差會(huì)依次傳遞、逐個(gè)積累，即各工件的實(shí)際位置是變化的，并且距離固定部分越遠(yuǎn)則變化越大，因此這種夾緊機(jī)構(gòu)只適用于工件的加工表面和夾緊力方向相平行的情況。圖7－44連續(xù)式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)圖7－45所示為對(duì)向式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)工作時(shí)，通過(guò)擰動(dòng)螺母1使壓板2向右壓緊工件，螺桿3帶動(dòng)壓板4向左壓緊工件，同時(shí)連桿5帶動(dòng)壓板6向右壓緊工件，壓板2在向右壓緊工件的同時(shí)，推動(dòng)頂桿8使壓板7向左壓緊工件，從而實(shí)現(xiàn)一次同時(shí)夾緊四個(gè)工件。當(dāng)松開(kāi)螺母1時(shí)，依靠彈簧使壓板脫離工件，完成工件的裝卸。圖7－45對(duì)向式多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)綜上所述，設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)在多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中，必須設(shè)置必要的浮動(dòng)環(huán)節(jié)，以保證各夾緊元件能均勻、可靠地夾緊各個(gè)工件。

(2)要有較大的總夾緊力，且同時(shí)夾緊的工件數(shù)應(yīng)受到限制。因?yàn)楣ぜ?shù)越多，用于各工件的夾緊力就越小。

(3)機(jī)構(gòu)傳力部分應(yīng)力求增力，并使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，以提高機(jī)械效率。

(4)要保證機(jī)構(gòu)有足夠的剛度和工作的可靠性。

(5)要注意夾緊力方向與工件加工面的關(guān)系，避免工件在定位夾緊時(shí)積累誤差對(duì)加工要求的影響。7.4.5定心夾緊機(jī)構(gòu)

定心夾緊機(jī)構(gòu)是指同時(shí)具有對(duì)工件實(shí)現(xiàn)定位和夾緊作用的機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是與工件相接觸的工作元件既是定位元件又是夾緊元件。工作時(shí)，由于機(jī)構(gòu)上的聯(lián)系，可使工作元件能同時(shí)等速地相互接近或離開(kāi)工件，因此，不論工件處于什么位置，都能使其幾何中心保持在一定的位置上。正是基于這些特點(diǎn)，定心夾緊機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于要求準(zhǔn)確定心和對(duì)中的場(chǎng)合。

定心夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式很多，但就其實(shí)現(xiàn)定心或?qū)χ械墓ぷ髟矶?，可分為兩種類(lèi)型。

1.等速移動(dòng)式定心夾緊機(jī)構(gòu)

等速移動(dòng)式定心夾緊機(jī)構(gòu)是利用機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使工作元件做同時(shí)的等速移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊作用，三爪卡盤(pán)就是此類(lèi)機(jī)構(gòu)的典型實(shí)例。

圖7－46所示為鉗口式定心夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺桿3，使左、右旋螺母帶動(dòng)其上的V形鉗口1、2同時(shí)做對(duì)向或反向等速移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)工件的安裝。叉形件4用于限制螺桿3的軸向移動(dòng)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作行程大、通用性好，但定心精度不高。圖7－46鉗口式定心夾緊機(jī)構(gòu)圖7－47所示為楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)，通過(guò)中心拉桿使六個(gè)卡爪1左移，由于本體2斜面的作用，卡爪在左移的同時(shí)沿徑向外脹，從而將工件定心夾緊。反之，卡爪向右移動(dòng)，在彈簧卡圈3的作用下卡爪收攏，將工件松開(kāi)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且定心精度較高。圖7－47楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)圖7－48偏心式定心夾緊機(jī)構(gòu)

2.彈性變形式定心夾緊機(jī)構(gòu)

彈性變形式夾緊機(jī)構(gòu)是利用工作元件本身受力后產(chǎn)生的均勻彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊。生產(chǎn)中常用的彈性變形式定心夾緊機(jī)構(gòu)有以下幾種結(jié)構(gòu)。

圖7－49所示為彈性?shī)A頭式定心夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)擰緊螺母1，依靠它的環(huán)槽推動(dòng)銷(xiāo)釘2，帶動(dòng)錐體拉桿3向左移動(dòng)，使脹簧4脹開(kāi)，將工件定心并夾緊；反之，使錐體拉桿3向右移動(dòng)，脹簧4松開(kāi)，即可裝卸工件。銷(xiāo)釘6用于防止脹簧的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。圖7－49彈性?shī)A頭式定心夾緊機(jī)構(gòu)圖7－50所示為彈性膜片式定心夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)擰緊螺釘4，使膜片5產(chǎn)生彈性變形，此時(shí)膜片上的卡爪向外張開(kāi)，將工件定心并夾緊。

圖7－51所示為液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)。工作時(shí)先將工件安裝在薄壁套筒1中，然后將加壓螺釘擰入，通過(guò)其端部的柱塞4使液性塑料受壓，由于塑料腔是密封的，故液性塑料就將其所受的壓力均勻地作用在薄壁套筒上，使薄壁套筒產(chǎn)生徑向變形，從而實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊。圖7－50彈性膜片式定心夾緊機(jī)構(gòu)圖7－51液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)7.4.6機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)工件夾緊的自動(dòng)化，目前生產(chǎn)中已較多地采用了機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，特別是在大批量生產(chǎn)中。下面就生產(chǎn)中常用的幾種機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)做以介紹。

1.氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)是利用壓縮空氣作為動(dòng)力源的夾緊機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)夾緊動(dòng)作迅速、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)合算，因此被廣泛采用。圖7－52所示為車(chē)床氣動(dòng)夾具的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖。該系統(tǒng)由兩部分組成：第一部分為能量轉(zhuǎn)換裝置，它由空氣壓縮機(jī)、冷卻器、儲(chǔ)氣罐和油水分離器等組成，這部分往往都集中在工廠壓縮空氣站內(nèi)；第二部分為氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由截止閥1、分水濾氣器2、調(diào)壓閥3、油霧閥4、單向閥5、分配閥6、導(dǎo)氣接頭7、汽缸8等組成，為夾具9提供工作動(dòng)力。工作時(shí)，汽缸8推動(dòng)活塞和拉桿（或推桿），使夾具9的卡爪動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。常用的氣動(dòng)元件都已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查閱有關(guān)手冊(cè)和資料。圖7－52車(chē)床氣動(dòng)夾具的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部件是汽缸。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，汽缸可分為活塞式和薄膜式汽缸；根據(jù)進(jìn)氣方式的不同，汽缸可分為單向作用和雙向作用汽缸；根據(jù)使用和安裝方式的不同，汽缸也可分為固定式、擺動(dòng)式和回轉(zhuǎn)式汽缸。

2.液壓夾緊機(jī)構(gòu)

液壓夾緊機(jī)構(gòu)是利用壓力油產(chǎn)生動(dòng)力，其工作原理及結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的相似。

與氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)相比較，液壓夾緊機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)壓力比氣壓高十多倍，因此可獲得較大的夾緊力。

(2)在產(chǎn)生同樣動(dòng)力的情況下，油缸直徑比汽缸要小得多，因此結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。

(3)由于油液不可壓縮，因此比氣動(dòng)夾緊剛性好、工作平穩(wěn)、夾緊可靠。

(4)操作方便、無(wú)噪音。

3.氣—液夾緊機(jī)構(gòu)

氣—液夾緊機(jī)構(gòu)綜合利用了氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，其工作原理如圖7－53所示。動(dòng)力源仍是壓縮空氣，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入汽缸，推動(dòng)活塞桿向左移動(dòng)，而活塞桿同時(shí)又是油缸的活塞，從而推動(dòng)油腔內(nèi)的液壓油進(jìn)入工作油缸，使工作油缸的活塞向上移動(dòng)夾緊工件。圖7－53氣—液夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理氣—液夾緊機(jī)構(gòu)由于采用了增力裝置，故產(chǎn)生的推力要比氣壓大得多。但是根據(jù)容積相等原理，其工作行程將縮短。為了不使工作行程過(guò)短，一般將汽缸活塞直徑與油缸活塞直徑之比控制在1.75～2.5之間。

4.電磁夾緊機(jī)構(gòu)

電磁夾緊機(jī)構(gòu)是利用電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸力將工件吸緊。圖7－54所示為車(chē)床使用的電磁卡盤(pán)，當(dāng)線(xiàn)圈1通電后，在鐵芯2上產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)避開(kāi)隔磁體5，通過(guò)工件和導(dǎo)磁體6形成閉合的磁回路（圖中雙點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)所示），工件即被磁力吸在吸盤(pán)上。斷電后磁力消失，即可取下工件。圖7－54車(chē)床用電磁卡盤(pán)

5.真空夾緊機(jī)構(gòu)

在航空、航天產(chǎn)品中，由于許多工件的材料采用非磁性材料，無(wú)法使用電磁夾緊，故常采用真空夾緊機(jī)構(gòu)。真空夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理是利用大氣壓力和密閉空腔內(nèi)的氣壓之差來(lái)吸緊工件。圖7－55所示為飛機(jī)方向舵外殼零件的銑削大型真空夾具。夾具體1用鑄鋁制造，在其定位表面上開(kāi)溝槽，作為真空腔，溝槽周?chē)妹芊馊?密封，槽底開(kāi)出通氣孔，通過(guò)導(dǎo)管4與真空泵相連接，工件定位后，操縱真空系統(tǒng)，使密封腔內(nèi)形成真空，從而將工件吸住。如將密封腔與大氣相通，則工件即可松開(kāi)。圖7－55銑床用真空夾具 7.5分度裝置

7.5.1概述

機(jī)械加工中，常有些工件要求在一次安裝中加工一組表面，而此組表面往往是按一定角度或一定距離分布的,這就要求機(jī)床夾具在工件的加工過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)工件工位的轉(zhuǎn)換。這種在加工過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)工件工位轉(zhuǎn)換要求的裝置稱(chēng)為分度裝置。

分度裝置能夠使工件在加工中減少安裝次數(shù)，從而提高加工精度和生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，因此廣泛用于鉆、銑、車(chē)、鏜、磨等加工中。分度裝置根據(jù)工作原理的不同，可分為機(jī)械式、光學(xué)式、電磁式等不同類(lèi)型。在機(jī)械加工中，常用的是機(jī)械式分度裝置。機(jī)械式分度裝置又分為蝸輪副式、差動(dòng)齒輪式、分度盤(pán)式和端齒盤(pán)式等數(shù)種，前兩種多用于通用分度頭中，后兩種多為專(zhuān)用夾具所采用。

分度裝置按其分度方式，可分為回轉(zhuǎn)式和直線(xiàn)式分度裝置兩大類(lèi)，其中生產(chǎn)中以回轉(zhuǎn)式分度裝置應(yīng)用較多，故下面以回轉(zhuǎn)式分度裝置為例做以介紹。7.5.2回轉(zhuǎn)式分度裝置的組成

回轉(zhuǎn)式分度裝置按其回轉(zhuǎn)軸的工作位置，可分為立軸式、臥軸式和斜軸式三種。圖7－56所示為立軸式徑向分度銑床夾具。由圖可以看出，回轉(zhuǎn)式分度裝置一般由下列五部分組成。

1.固定部分

固定部分是回轉(zhuǎn)式分度裝置的主體，如圖7－56中的件4。其它各組成部分一般都安裝在固定部分上。對(duì)于專(zhuān)用回轉(zhuǎn)式分度夾具，往往是利用夾具體作為其固定部分的。圖7－56徑向分度夾具

2.轉(zhuǎn)動(dòng)部分

轉(zhuǎn)動(dòng)部分是回轉(zhuǎn)式分度裝置的運(yùn)動(dòng)件，如圖7－56中的件1。由于工件要通過(guò)它達(dá)到轉(zhuǎn)位的目的，因此夾具的定位元件與夾緊機(jī)構(gòu)往往都設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)部分之上。

轉(zhuǎn)動(dòng)部分不僅是運(yùn)動(dòng)件，而且還要承受夾緊力，因此應(yīng)具有較好的耐磨性和剛性。

3.分度對(duì)定機(jī)構(gòu)

分度對(duì)定機(jī)構(gòu)主要由分度盤(pán)和對(duì)定機(jī)構(gòu)組成，如圖7－56中的件5和件7。其作用是在機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位分度后，確保轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)固定部分的位置得到正確的定位，這是分度裝置