1、第四章第四章 機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析第四節(jié)第四節(jié) 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊第五節(jié)第五節(jié) 各類機(jī)床夾具各類機(jī)床夾具第六節(jié)第六節(jié) 現(xiàn)代機(jī)床夾具現(xiàn)代機(jī)床夾具第七節(jié)第七節(jié) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述什么是機(jī)床夾具？什么是機(jī)床夾具？ 在機(jī)床上對工件進(jìn)行加工時(shí)，為保證加工精度在機(jī)床上對工件進(jìn)行加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，使工件在機(jī)床上相對刀具占有和提高生產(chǎn)率，使工件在機(jī)床上相對刀具占有正確位置

2、的輔助裝置。正確位置的輔助裝置。 對對機(jī)械加工質(zhì)量、工人勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和生機(jī)械加工質(zhì)量、工人勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本產(chǎn)成本有直接影響有直接影響 一、工件的裝夾方法一、工件的裝夾方法找正法裝夾找正法裝夾 直接找正裝夾毛坯孔加工線找正線劃線找正裝夾舉例舉例在立式銑床上加工下圖所示一批工件，其中除槽子外的在立式銑床上加工下圖所示一批工件，其中除槽子外的各表面均已加工合格。各表面均已加工合格。采用夾具裝夾采用夾具裝夾二、機(jī)床夾具的工作原理和作用二、機(jī)床夾具的工作原理和作用w 槽底面的平行要求槽底面的平行要求w 槽側(cè)面的平行要求槽側(cè)面的平行要求w 槽子的尺寸要求槽子的尺寸要求夾具工作原理的要點(diǎn)：夾具

3、工作原理的要點(diǎn)：w 使工件在夾具中占有正確的位置使工件在夾具中占有正確的位置w 夾具對機(jī)床有準(zhǔn)確的相對位置，定位元件的定夾具對機(jī)床有準(zhǔn)確的相對位置，定位元件的定位工作面對于夾具與機(jī)床相聯(lián)接的表面之間有位工作面對于夾具與機(jī)床相聯(lián)接的表面之間有準(zhǔn)確的相對位置，從而滿足準(zhǔn)確的相對位置，從而滿足工件加工面對定位工件加工面對定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求基準(zhǔn)的相互位置精度要求。w 使刀具相對有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整使刀具相對有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，保證到準(zhǔn)確位置，保證刀具在工件上加工出的表面刀具在工件上加工出的表面對工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸對工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸夾具的作用夾具的作用w

4、 保證穩(wěn)定可靠地達(dá)到各項(xiàng)加工精度要求保證穩(wěn)定可靠地達(dá)到各項(xiàng)加工精度要求w 縮短加工工時(shí)，提高勞動生產(chǎn)率縮短加工工時(shí)，提高勞動生產(chǎn)率w 降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本w 減輕工人勞動強(qiáng)度減輕工人勞動強(qiáng)度w 降低對工人技術(shù)水平的要求降低對工人技術(shù)水平的要求w 能擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍能擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍三、夾具的分類與組成三、夾具的分類與組成按夾具使用范圍劃分1）通用夾具：三爪、四爪卡盤，平口鉗等，一般由專業(yè)廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。2）通用可調(diào)整夾具及成組夾具：夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。3）隨行夾具：在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。4）組合夾具：由一套預(yù)先制造

5、好的標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成。根據(jù)工件的工藝要求，將不同的組合夾具元件像搭積木一樣，組裝成各種專用夾具。使用后，元件可拆開、洗凈后存放，待需要時(shí)重新組裝。組合夾具特別適用于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)。5）專用夾具：為某一工件特定工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具，多用于批量生產(chǎn)中。三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺分度頭夾具的組成夾具的組成1、定位元件、定位元件2、夾緊裝置、夾緊裝置3、對刀與導(dǎo)引元件、對刀與導(dǎo)引元件4、聯(lián)接元件和聯(lián)接表面、聯(lián)接元件和聯(lián)接表面5、夾具體、夾具體6、其它裝置、其它裝置第四章第四章 機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工

6、件在夾具中的定位第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析第四節(jié)第四節(jié) 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊第五節(jié)第五節(jié) 各類機(jī)床夾具各類機(jī)床夾具第六節(jié)第六節(jié) 現(xiàn)代機(jī)床夾具現(xiàn)代機(jī)床夾具第七節(jié)第七節(jié) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟第二節(jié)第二節(jié) 工件在夾具中的定位工件在夾具中的定位主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、基準(zhǔn)的概念一、基準(zhǔn)的概念二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理三、常見的定位方式和定位元件三、常見的定位方式和定位元件一、基準(zhǔn)的概念一、基準(zhǔn)的概念設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)w A、C、w I、II工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)11 1）工序基準(zhǔn)）工序基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來確定本道工序所加工的表面工序基準(zhǔn)是在工

7、序圖上用來確定本道工序所加工的表面加工后位置尺寸和位置關(guān)系的基準(zhǔn)。加工后位置尺寸和位置關(guān)系的基準(zhǔn)。w工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要考慮如下兩個(gè)方面的問題：工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要考慮如下兩個(gè)方面的問題： 盡可能用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)。當(dāng)采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)有困難時(shí)，盡可能用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)。當(dāng)采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)有困難時(shí)，可另選工序基準(zhǔn)，但必須可靠地保證零件的設(shè)計(jì)尺寸和技術(shù)要求?？闪磉x工序基準(zhǔn)，但必須可靠地保證零件的設(shè)計(jì)尺寸和技術(shù)要求。 所選工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能用于工件的定位和工序尺寸的檢查。所選工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能用于工件的定位和工序尺寸的檢查。2 2）定位基準(zhǔn)）定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是加工中用作定位的基準(zhǔn)。定位基

8、準(zhǔn)是加工中用作定位的基準(zhǔn)。w定位基準(zhǔn)可進(jìn)一步分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)可進(jìn)一步分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn) 使用未經(jīng)機(jī)械加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。使用未經(jīng)機(jī)械加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)精基準(zhǔn) 使用已經(jīng)機(jī)械加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。使用已經(jīng)機(jī)械加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。 附加基準(zhǔn)附加基準(zhǔn) 僅僅是為了機(jī)械加工工藝需要設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)，稱為附加基僅僅是為了機(jī)械加工工藝需要設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)，稱為附加基準(zhǔn)。例如，軸類零件常用的頂尖孔，某些箱體零件加工所用的工藝孔等都屬于準(zhǔn)。例如，軸類零件常用的頂尖孔，某些箱體零件加工所用的工藝孔等都屬于附加

9、基準(zhǔn)。附加基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)23 3）測量基準(zhǔn)）測量基準(zhǔn) 零件測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。零件測量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。4 4）裝配基準(zhǔn)）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用來確定零件或部件在機(jī)器中的相對位置所裝配時(shí)用來確定零件或部件在機(jī)器中的相對位置所采用的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。采用的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 裝配基準(zhǔn)一般與零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。裝配基準(zhǔn)一般與零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致?；鶞?zhǔn)的體現(xiàn)基準(zhǔn)的體現(xiàn)二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理圖 4-5 六點(diǎn)定位原理x xz zy y 要確定其空間位置，就需要限制其 6 個(gè)自由度 將 6 個(gè)支承抽象為6個(gè)“點(diǎn)”，6個(gè)點(diǎn)限制了工件的6 個(gè)自由度，這就是

10、六點(diǎn)定位原理。 任何一個(gè)物體在空間都有 6 個(gè)自由度，即沿（繞）三個(gè)坐標(biāo)軸的移動和轉(zhuǎn)動用 表示x y z x y z 、 、 、二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理工件的6個(gè)自由度均被限制，稱為“完全定位”。工件6個(gè)自由度中有1個(gè)或幾個(gè)自由度未被限制，稱為“不完全定位”或“部分定位”。不完全定位主要有兩種情況： 工件本身相對于某個(gè)點(diǎn)、線是完全對稱的，則工件繞此點(diǎn)、線旋轉(zhuǎn)的自由度無法被限制（即使被限制也無意義）。例如球體繞過球心軸線的轉(zhuǎn)動，圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動等。 工件加工要求不需要限制某一個(gè)或某幾個(gè)自由度。如加工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只

11、需限制 3 個(gè)自由度就夠了。二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd） e）ZYXf）ZYX工件應(yīng)限制的自由度二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理欠定位示例XZYa）b）BB B二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理 a）ZYXYc）ZYXY二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理b）ZYYX XYa）ZYb）ZYXY二、六點(diǎn)定位原理二、六點(diǎn)定位原理三、常見的定位方式和定位元件三、常見的定位方式和定位元件w 定位元件的設(shè)計(jì)要求：定位元件的設(shè)計(jì)要求：1）要有與工件相適應(yīng)的精度）要有與工件相適應(yīng)的精度2）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形3）要有

12、耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為5862HRC。1、工件以平面定位、工件以平面定位 利用工件上一個(gè)或幾個(gè)平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為平面定位。如箱體、支架、機(jī)座、板盤類零件的加工，多用平面定位。 平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承釘、支承板、及平面等。ZXYZXYZXYZXYZXYZXY1、工件以平面定位、工件以平面定位基本支承包括固定支承、可調(diào)支承、自位支承?；局С邪ü潭ㄖС?、可調(diào)支承、自位支承。（1）固定支承）固定支承1、工件以平面定位、工

13、件以平面定位（2）可調(diào)支承）可調(diào)支承頂端位置可在一定高度范頂端位置可在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。圍內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面的定位，多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償各批各批毛坯尺毛坯尺寸的誤差。寸的誤差。1、工件以平面定位、工件以平面定位（3）自位支承）自位支承本身的位置能在本身的位置能在定位過程中自動定位過程中自動適應(yīng)工件定位基適應(yīng)工件定位基面位置變化。面位置變化。多用于剛度不足多用于剛度不足的毛坯表面或不的毛坯表面或不連續(xù)的平面的定連續(xù)的平面的定位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)位，以調(diào)節(jié)和補(bǔ)償償各批各批毛坯尺寸毛坯尺寸的誤差。的誤差。1、工件以平面定位、工件以平面定位輔助支承輔助支承2、

14、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（1）定位銷）定位銷主要用于直徑小于主要用于直徑小于50mm的的中小孔定位。中小孔定位。定位銷、定位心軸定位銷、定位心軸2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（2）圓錐銷）圓錐銷常用于工件孔端的定位常用于工件孔端的定位2、工件以圓孔定位、工件以圓孔定位（3）定位心軸）定位心軸間隙配合心軸、過盈配合心軸、小錐度心軸間隙配合心軸、過盈配合心軸、小錐度心軸3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（1）V形塊形塊V形塊、定位套筒、半圓孔定位座形塊、定位套筒、半圓孔定位座3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（2）定位套筒）定位套筒3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定

15、位（3）半圓孔定位座）半圓孔定位座3、工件以外圓柱面定位、工件以外圓柱面定位（4）外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)）外圓定心夾緊機(jī)構(gòu)b)b)c)c)圖圖4-20 4-20 彈簧夾頭彈簧夾頭彈簧夾頭套筒彈簧夾頭套筒4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（1）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔的組合）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的孔的組合D1D2d2d1JL KL JL - KL b22JK2()Db 一面兩銷定位時(shí)的干涉現(xiàn)象一面兩銷定位時(shí)的干涉現(xiàn)象-配合配合一面兩銷定位時(shí)的干涉現(xiàn)象一面兩銷定位時(shí)的干涉現(xiàn)象-削邊削邊d=350mmd50mmd很小很小4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（2）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的外

16、圓柱面的組合）一個(gè)平面和兩個(gè)與其垂直的外圓柱面的組合4、工件以組合表面定位、工件以組合表面定位（3）一個(gè)孔和一個(gè)平行于孔中心線的平面的組合）一個(gè)孔和一個(gè)平行于孔中心線的平面的組合第三節(jié)第三節(jié) 定位誤差分析定位誤差分析主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、定位誤差及其產(chǎn)生原因一、定位誤差及其產(chǎn)生原因二、定位誤差的計(jì)算二、定位誤差的計(jì)算三、保證加工精度的條件三、保證加工精度的條件一、定位誤差及其產(chǎn)生原因一、定位誤差及其產(chǎn)生原因定位誤差：定位誤差：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動量，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動量，稱為定位誤差定位誤差，以以dwdw表示。表示。定位誤差產(chǎn)生的原因：定位誤差產(chǎn)生的

17、原因：1、定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合；、定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合；2、定位副制造不準(zhǔn)確。、定位副制造不準(zhǔn)確。1、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差（jbjb）2、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差基準(zhǔn)位移誤差（基準(zhǔn)位移誤差（ jwjw ）由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得由于定位副制造不準(zhǔn)確，使得設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置發(fā)生變動設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置發(fā)生變動而而產(chǎn)生的定位誤差產(chǎn)生的定位誤差2、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差、定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)產(chǎn)生的誤差 jw = Dmax- dmin = D + d + DmaxdminOjwO1O2當(dāng)心軸

18、水平放置時(shí)當(dāng)心軸水平放置時(shí)當(dāng)心軸垂直放置時(shí)當(dāng)心軸垂直放置時(shí) jw = （ D+d） 12二、定位誤差的計(jì)算二、定位誤差的計(jì)算方法方法1：先分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤先分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量合，差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量合，即即dwdw jb jb jwjw方法方法2 2：按最不利的情況，確定一批工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)按最不利的情況，確定一批工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此的兩個(gè)極限位置，再根據(jù)幾何關(guān)系求出此兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方兩位置的距離，并將其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位誤差。向上，便可求出定位誤差。定

19、位誤差計(jì)算實(shí)例定位誤差計(jì)算實(shí)例 如圖所示，直徑為的如圖所示，直徑為的 軸在軸在V形塊上定位銑平面，加工表面形塊上定位銑平面，加工表面的工序尺寸有三種不同的標(biāo)注方式：的工序尺寸有三種不同的標(biāo)注方式：1）要求保證上母線到加工面的尺寸）要求保證上母線到加工面的尺寸H1，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B；2）要求保證下母線到加工面的尺寸）要求保證下母線到加工面的尺寸H2，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為C；3）要求保證軸心線到加工面的尺寸）要求保證軸心線到加工面的尺寸H3，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為O；分別見圖分別見圖a、b、c。 0dd定位誤差計(jì)算實(shí)例定位誤差計(jì)算實(shí)例dw1（d /2）11/sin ( /2)dw2

20、（d /2）1/sin ( /2)-1dw3（d /2） 1/sin ( /2)定位誤差計(jì)算實(shí)例定位誤差計(jì)算實(shí)例(補(bǔ)充補(bǔ)充)b圖：圖： dwjw+jb 0+(0.15+0.2)c圖：圖： dwjw+jb 0+0.2三、保證加工精度的條件三、保證加工精度的條件工件工件工件的加工允差工件的加工允差夾具夾具與采用夾具有關(guān)的誤差與采用夾具有關(guān)的誤差加工加工除夾具外，與工藝系統(tǒng)其它一些因素有關(guān)的加工誤差除夾具外，與工藝系統(tǒng)其它一些因素有關(guān)的加工誤差 則保證加工精度的條件為：則保證加工精度的條件為： 工件工件夾具夾具加工加工上式稱為采用夾具加工時(shí)的誤差計(jì)算不等式上式稱為采用夾具加工時(shí)的誤差計(jì)算不等式 制訂

21、夾具公差時(shí)，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整制訂夾具公差時(shí)，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和誤差的總和不超過零件公差的不超過零件公差的1/3。第四節(jié)第四節(jié) 工件在夾具中的夾緊工件在夾具中的夾緊主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、夾緊裝置的組成及基本要求一、夾緊裝置的組成及基本要求二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定三、典型夾緊機(jī)構(gòu)三、典型夾緊機(jī)構(gòu)四、夾緊動力源裝置四、夾緊動力源裝置一、夾緊裝置的組成及基本要求一、夾緊裝置的組成及基本要求1、力源裝置（、力源裝置（常見動力類別常見動力類別）2、中間傳力裝置、中間傳力裝置3、夾緊元件、夾緊元件w 改變作用力的方向；改變作用力的方向；w 改變作用力的大小；改變作用

22、力的大小；w 使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖，保證力使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖，保證力源提供的原始力消失后，源提供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件。仍能可靠地夾緊工件。中間傳力裝置的作用：中間傳力裝置的作用：一、夾緊裝置的組成及基本要求一、夾緊裝置的組成及基本要求夾緊元件應(yīng)滿足的基本要求夾緊元件應(yīng)滿足的基本要求二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定確定三要素：確定三要素：大小大小、方向方向、作用點(diǎn)作用點(diǎn)1、夾緊力方向的確定原則：、夾緊力方向的確定原則：（1）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定1、夾緊力方向的確定原則：、夾緊力方向的確定原則：（2）夾緊

23、力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力最?。A緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定1、夾緊力方向的確定原則：、夾緊力方向的確定原則：（3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形盡可能?。A緊力的作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定2、夾緊力作用點(diǎn)的確定原則：、夾緊力作用點(diǎn)的確定原則：（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支承元）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支承元件或幾個(gè)支承元件形成的穩(wěn)定件或幾個(gè)支承元件形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)受力區(qū)域內(nèi)二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定2、夾緊力作用點(diǎn)的確定：、夾緊力作用點(diǎn)的確定：（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支承元件或幾個(gè)支承元件形承

24、元件或幾個(gè)支承元件形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性好的部位件剛性好的部位二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定2、夾緊力作用點(diǎn)的確定：、夾緊力作用點(diǎn)的確定：（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在支承元件或幾個(gè)支承元件形承元件或幾個(gè)支承元件形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性好的部位件剛性好的部位（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工面靠近加工面二、夾緊力的確定二、夾緊力的確定3、夾緊力大小的確定：、夾緊力大小的確定：（1）手動夾緊時(shí)不必算出加緊

25、力的確切值，可憑經(jīng)）手動夾緊時(shí)不必算出加緊力的確切值，可憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行夾緊驗(yàn)進(jìn)行夾緊（2）機(jī)動夾緊時(shí)須計(jì)算夾緊力，以便決定動力部件）機(jī)動夾緊時(shí)須計(jì)算夾緊力，以便決定動力部件（如氣缸、液壓缸直徑等）的尺寸（如氣缸、液壓缸直徑等）的尺寸 具體計(jì)算時(shí)可根據(jù)切削力、工件重力的大小、具體計(jì)算時(shí)可根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)工件靜力方向和相互位置關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)工件靜力平衡方程式，計(jì)算出理論夾緊力，并乘以安全平衡方程式，計(jì)算出理論夾緊力，并乘以安全系數(shù)系數(shù)K，最終確定實(shí)際夾緊力。最終確定實(shí)際夾緊力。三、典型夾緊機(jī)構(gòu)三、典型夾緊機(jī)構(gòu)1、斜楔夾緊、斜楔夾緊夾緊力：夾緊力：PQ12

26、tantan()FF斜楔夾角的自鎖條件：斜楔夾角的自鎖條件：1 1+ +2 2三、典型夾緊機(jī)構(gòu)三、典型夾緊機(jī)構(gòu)1、斜楔夾緊、斜楔夾緊斜楔夾緊的特點(diǎn)：斜楔夾緊的特點(diǎn)：v 有增力作用有增力作用（擴(kuò)力比（擴(kuò)力比ip 3，且且 越小，增力越小，增力越大）越大）v 夾緊行程小夾緊行程?。?越小，夾緊行程越?。┰叫?，夾緊行程越小）v 結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)簡單，但操作不方便但操作不方便三、典型夾緊機(jī)構(gòu)三、典型夾緊機(jī)構(gòu)2、螺旋夾緊、螺旋夾緊特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠 擴(kuò)力比大（擴(kuò)力比大（ip80） 夾緊行程不受限制夾緊行程不受限制 夾緊動作慢，輔助時(shí)間長，夾緊動作慢，輔助時(shí)間長，效率低效率低

27、應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：手動夾緊手動夾緊三、典型夾緊機(jī)構(gòu)三、典型夾緊機(jī)構(gòu)3、偏心夾緊、偏心夾緊特點(diǎn)：特點(diǎn)： 夾緊力小，自鎖性能差夾緊力小，自鎖性能差 夾緊行程小夾緊行程小 夾緊動作快，效率低夾緊動作快，效率低應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：切削力小，無振動，切削力小，無振動，工件尺寸公差不大的場合工件尺寸公差不大的場合四、夾緊動力源裝置四、夾緊動力源裝置1、氣動夾緊、氣動夾緊四、夾緊動力源裝置四、夾緊動力源裝置活塞式氣缸活塞式氣缸特點(diǎn)：特點(diǎn)：工作行程較長，且作用力大小不受工作行程影響。工作行程較長，且作用力大小不受工作行程影響。但結(jié)構(gòu)尺寸較大，制造維修困難，壽命短，且易但結(jié)構(gòu)尺寸較大，制造維修困難，壽命短，且

28、易漏氣。漏氣。四、夾緊動力源裝置四、夾緊動力源裝置2、液壓夾緊、液壓夾緊工作原理及結(jié)構(gòu)與氣動夾緊相似，均有工作原理及結(jié)構(gòu)與氣動夾緊相似，均有操作簡單，動作操作簡單，動作迅速，輔助時(shí)間短迅速，輔助時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。液壓夾緊比氣壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)液壓夾緊比氣壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)（1）工作壓力高，液壓缸尺寸小，使夾具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊）工作壓力高，液壓缸尺寸小，使夾具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊（2）油液不可壓縮，夾緊剛性大、工作平穩(wěn)、夾緊可靠）油液不可壓縮，夾緊剛性大、工作平穩(wěn)、夾緊可靠（3）噪聲小，勞動條件好。）噪聲小，勞動條件好。四、夾緊動力源裝置四、夾緊動力源裝置3、氣液壓組合夾緊、氣液壓組合夾緊第五節(jié)第五節(jié) 各類機(jī)床

29、夾具各類機(jī)床夾具主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、車床夾具一、車床夾具二、銑床夾具二、銑床夾具三、鉆床夾具三、鉆床夾具四、組合夾具四、組合夾具一、車床夾具一、車床夾具一、車床夾具一、車床夾具1）整個(gè)夾具隨機(jī)床主軸一起回轉(zhuǎn)，）整個(gè)夾具隨機(jī)床主軸一起回轉(zhuǎn)，要求要求結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺寸盡可能小，質(zhì)量小，且重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，寸盡可能小，質(zhì)量小，且重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減以減小慣性力和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。小慣性力和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。2）應(yīng)有）應(yīng)有平衡措施平衡措施消除回轉(zhuǎn)中的不平衡現(xiàn)象消除回轉(zhuǎn)中的不平衡現(xiàn)象，以減少振動等，以減少振動等不利影響。不利影響。平衡塊的平衡塊的位置位置應(yīng)能根據(jù)需要可以調(diào)整應(yīng)能根據(jù)需要

30、可以調(diào)整。3）與主軸端聯(lián)結(jié)部分是夾具的定位基準(zhǔn)，）與主軸端聯(lián)結(jié)部分是夾具的定位基準(zhǔn)，應(yīng)有應(yīng)有較準(zhǔn)確的圓較準(zhǔn)確的圓柱孔（或錐孔），柱孔（或錐孔），其結(jié)構(gòu)和尺寸取決于具體使用的機(jī)床主其結(jié)構(gòu)和尺寸取決于具體使用的機(jī)床主軸端部結(jié)構(gòu)。軸端部結(jié)構(gòu)。4）高速回轉(zhuǎn)的夾具，）高速回轉(zhuǎn)的夾具，應(yīng)特別注意應(yīng)特別注意使用安全使用安全，如盡可能避免，如盡可能避免帶有尖角或凸出部分；夾緊力要足夠大，且自鎖可靠等。帶有尖角或凸出部分；夾緊力要足夠大，且自鎖可靠等。必要時(shí)回轉(zhuǎn)部分外面可加罩殼，以保證操作安全。必要時(shí)回轉(zhuǎn)部分外面可加罩殼，以保證操作安全。車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：二、銑床夾具二、銑床夾具直線進(jìn)給式

31、銑床夾具直線進(jìn)給式銑床夾具 用于作直線進(jìn)給運(yùn)動的銑床工作臺上。用于作直線進(jìn)給運(yùn)動的銑床工作臺上。圓周進(jìn)給式銑床夾具圓周進(jìn)給式銑床夾具 用于立式圓工作臺銑床或鼓輪式銑床。用于立式圓工作臺銑床或鼓輪式銑床?？磕ｃ姶矈A具靠模銑床夾具 用于在一般萬能銑床上用靠模銑削工件，可擴(kuò)大用于在一般萬能銑床上用靠模銑削工件，可擴(kuò)大機(jī)床的工藝用途。機(jī)床的工藝用途。二、銑床夾具二、銑床夾具一、直線進(jìn)給式銑床夾具一、直線進(jìn)給式銑床夾具圖圖4-43 料倉式銑床夾具料倉式銑床夾具二、銑床夾具二、銑床夾具銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：1）銑床加工中切削力較大，振動也較大，）銑床加工中切削力較大，振動也較大，需要較大

32、的夾需要較大的夾緊力，夾具剛性也要好緊力，夾具剛性也要好。2）借助）借助對刀裝置對刀裝置確定刀具相對夾具定位元件的位置，對確定刀具相對夾具定位元件的位置，對刀裝置一般固定在夾具體上。刀裝置一般固定在夾具體上。3）借助）借助定位鍵定位鍵確定夾具在工作臺上的位置。確定夾具在工作臺上的位置。4）因銑削加工中切削時(shí)間一般較短，因而單件加工時(shí)輔）因銑削加工中切削時(shí)間一般較短，因而單件加工時(shí)輔助時(shí)間相對較長，故在設(shè)計(jì)中應(yīng)助時(shí)間相對較長，故在設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意特別注意降低輔助時(shí)間。降低輔助時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)對刀塊結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)對刀塊結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵結(jié)構(gòu)三、鉆床夾具三、鉆床夾具簡稱簡稱“鉆模鉆模”，包括，包括鉆套

33、鉆套和和鉆模板鉆模板1、固定式鉆模、固定式鉆模2、滑動式鉆?；瑒邮姐@模3、回轉(zhuǎn)式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模4、移動式鉆模、移動式鉆模5、翻轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模6、蓋板式鉆模、蓋板式鉆模鉆模板鉆模板固定式固定式鉸鏈?zhǔn)姐q鏈?zhǔn)娇尚妒娇尚妒綉覓焓綉覓焓姐@套鉆套1）固定鉆套）固定鉆套固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套鉆套鉆套2）可換鉆套）可換鉆套鉆套鉆套3）快換鉆套）快換鉆套鉆套鉆套4）特殊鉆套）特殊鉆套四、組合夾具四、組合夾具由一套預(yù)先制造好的具有各種形狀、功用、規(guī)格和系列由一套預(yù)先制造好的具有各種形狀、功用、規(guī)格和系列尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組成。尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組成

34、。主要包括以下幾類：主要包括以下幾類：基礎(chǔ)件、支承件定位件導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、基礎(chǔ)件、支承件定位件導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、其它件、合件其它件、合件四、組合夾具四、組合夾具基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件用作夾具底座的基礎(chǔ)元件用作夾具底座的基礎(chǔ)元件支承件支承件主要作夾具體的支架或角架等主要作夾具體的支架或角架等四、組合夾具四、組合夾具定位件定位件用來定位工件和確定夾具元件之間的位置用來定位工件和確定夾具元件之間的位置導(dǎo)向件導(dǎo)向件用于確定或?qū)б邢鞯毒呶恢糜糜诖_定或?qū)б邢鞯毒呶恢盟?、組合夾具四、組合夾具壓緊件壓緊件用來壓緊工件或夾具元件用來壓緊工件或夾具元件緊固件緊固件用來緊固工件或夾具元件用來緊固工件或夾具元

35、件四、組合夾具四、組合夾具其它件其它件輔助作用輔助作用合件合件用來完成特定動作或功用用來完成特定動作或功用四、組合夾具四、組合夾具特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）不需設(shè)計(jì)夾具圖樣不需設(shè)計(jì)夾具圖樣，只需填寫組合夾具任務(wù)單交組裝室，只需填寫組合夾具任務(wù)單交組裝室2）夾具元件可重復(fù)使用夾具元件可重復(fù)使用，但組裝后的結(jié)構(gòu)是專用的，但組裝后的結(jié)構(gòu)是專用的3）加工精度靠各夾具元件精度組合來直接保證加工精度靠各夾具元件精度組合來直接保證，要求元件，要求元件的制造精度高以保證互換性，且需耐磨的制造精度高以保證互換性，且需耐磨4）組合結(jié)構(gòu)的剛度較整體結(jié)構(gòu)差組合結(jié)構(gòu)的剛度較整體結(jié)構(gòu)差5）夾具尺寸不緊湊夾具尺寸不緊湊，較笨重，較笨

36、重6）對）對多品種小批量生產(chǎn)多品種小批量生產(chǎn)，既能保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，既能保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，又能節(jié)約使用夾具費(fèi)用又能節(jié)約使用夾具費(fèi)用7）不需專門設(shè)計(jì)制造夾具不需專門設(shè)計(jì)制造夾具，節(jié)約設(shè)計(jì)和制造夾具的工時(shí)、，節(jié)約設(shè)計(jì)和制造夾具的工時(shí)、材料和制造費(fèi)用材料和制造費(fèi)用四、組合夾具四、組合夾具 由一套預(yù)先制造好的具有各種形狀、功用、由一套預(yù)先制造好的具有各種形狀、功用、規(guī)格和系列尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組成。規(guī)格和系列尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組成。主要包括：主要包括：基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件用作夾具底座的基礎(chǔ)元件用作夾具底座的基礎(chǔ)元件支承件支承件主要作夾具體的支架或角架等主要作夾具體的支架或角架等定位件定位件

37、用來定位工件和確定夾具元件之間的位置用來定位工件和確定夾具元件之間的位置導(dǎo)向件導(dǎo)向件用于確定或?qū)б邢鞯毒呶恢糜糜诖_定或?qū)б邢鞯毒呶恢脡壕o件壓緊件用來壓緊工件或夾具元件用來壓緊工件或夾具元件緊固件緊固件用來緊固工件或夾具元件用來緊固工件或夾具元件其它件其它件輔助作用輔助作用合件合件用來完成特定動作或功用用來完成特定動作或功用第七節(jié)第七節(jié) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本步驟基本步驟：基本步驟：基本要求：基本要求：、生產(chǎn)率、勞動條件、經(jīng)濟(jì)性、生產(chǎn)率、勞動條件、經(jīng)濟(jì)性1、研究原始材料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)、研究原始材料，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、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)

38、構(gòu)草圖3、繪制夾具總圖、繪制夾具總圖4、確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求、確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求5、繪制夾具零件圖、繪制夾具零件圖1 首先應(yīng)分析研究工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、首先應(yīng)分析研究工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、生產(chǎn)規(guī)模和本工序加工的技術(shù)要求以及前后生產(chǎn)規(guī)模和本工序加工的技術(shù)要求以及前后工序的聯(lián)系；然后了解加工所用設(shè)備、輔助工序的聯(lián)系；然后了解加工所用設(shè)備、輔助工具中與設(shè)計(jì)夾具有關(guān)的技術(shù)性能和規(guī)格；工具中與設(shè)計(jì)夾具有關(guān)的技術(shù)性能和規(guī)格；了解工具車間的技術(shù)水平等。必要時(shí)還要了了解工具車間的技術(shù)水平等。必要時(shí)還要了解同類工件的加工方法和所使用夾具的情況，解同類工件的加工方法和所使用夾具的情況，作為設(shè)計(jì)的參考。作為設(shè)計(jì)的參考。21）根據(jù)六點(diǎn)定位原理確定工件的定位方式，并設(shè)計(jì)）根據(jù)六點(diǎn)定位原理確定工件的定位方式，并設(shè)計(jì)響應(yīng)的定位裝置響應(yīng)的定位裝置2）確定刀具的導(dǎo)引方法，并設(shè)計(jì)引導(dǎo)元件和對刀裝）確定刀具的導(dǎo)引方法，并設(shè)計(jì)引導(dǎo)元件和對刀裝置置3）確定工件的夾緊方案并設(shè)計(jì)夾緊裝置）確定工件的夾緊方案并設(shè)計(jì)夾緊裝置4）確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式，如定向鍵、分）確定其它元件