1、第五章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理內(nèi)容提要： 概述 工件定位原理 定位方式與定位元件 定位誤差 工件的夾緊 基本夾緊機(jī)構(gòu)1 概述一. 概述基本概念: 裝夾將工件在機(jī)床上（或夾具中）定位、夾緊的過程. 定位確定工件在機(jī)床上（或夾具中）占有正確位置的過程. 夾緊工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作. 定位和夾緊是兩個(gè)獨(dú)立的概念。 一. 概述1. 直接找正裝夾定義： 工件定位時(shí)，用量具或量儀直接找正工件上某一表面，使工件處于正確的位置。 特點(diǎn)：效率低，結(jié)果不穩(wěn)定，適用單件小批生產(chǎn)。2. 劃線找正裝夾 定義：先在工件上劃線，加工時(shí)按劃線找正已獲得工件的正確位置。 特點(diǎn)：受劃線精度的限制，定

2、位精度比較低，用于小批量、 粗加工。一. 概述用夾具裝夾 （通用或?qū)Ｓ脢A具）特點(diǎn)：工件在夾具中迅速、正確地定位和夾緊，不需找正就能保證工件與機(jī)床、刀具間的正確位置。示例：銑削軸端槽的夾具定位：工件以外圓和端面為定位基準(zhǔn)，放在固定V形塊1和支承套2上定位。夾緊：轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，偏心輪推動(dòng)活動(dòng)V形塊夾緊工件。對(duì)刀塊6用來確定銑刀相對(duì)工件的位置。一. 概述2. 夾具及其作用（1）夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備。其主要功能是實(shí)現(xiàn)工件定位和夾緊。使工件加工時(shí)相對(duì)于機(jī)床、刀具有正確的位置，以保證工件的加工精度。一. 概述（2）夾具的作用： 保證加工精度。（用夾具裝夾工件，減少對(duì)其它生產(chǎn)設(shè)備 和操作者技術(shù)水

3、平的依賴性。） 提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。（無需找正） 改善了工人的勞動(dòng)條件。 降低了生產(chǎn)成本；一. 概述3. 夾具的分類： 機(jī)床通用夾具三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度頭 特點(diǎn)：通用性強(qiáng)、應(yīng)用十分廣泛，一般已標(biāo)準(zhǔn)化，并由專門的專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床的附件提供給用戶。 廣泛應(yīng)用于單件小批生產(chǎn)。 一. 概述一. 概述特點(diǎn)：為某一特定工件的特定工序而專門設(shè)計(jì)的夾具 。專用夾具廣泛應(yīng)用于批量生產(chǎn)中。 機(jī)床專用夾具 4 3D L零件工序簡圖一. 概述 特點(diǎn)：由一套預(yù)先制造好的具有良好互換性、耐磨性和較高的精度標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成。根據(jù)工藝要求，可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

4、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大大縮短，特別適用于新產(chǎn)品試制、單件小批生產(chǎn)和臨時(shí)性生產(chǎn)任務(wù)。 機(jī)床組合夾具組合夾具KH1KH2KH3KH4零件工序簡圖43DLLD43D43LDL34DL43DL34一. 概述4. 夾具的組成在扇形工件上鉆3個(gè)孔一. 概述4. 夾具的組成 定位元件及裝置 夾緊元件及裝置 導(dǎo)向及對(duì)刀元件 動(dòng)力裝置 夾具體 其它元件及裝置在扇形工件上鉆3個(gè)孔夾具設(shè)計(jì)2 工件定位原理 六點(diǎn)定位原理圖 2-13 六點(diǎn)定位原理XZY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，任何一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中都有 6 個(gè)自由度二. 工件的定位原理

5、完全定位: 工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位. 不完全定位: 按加工要求, 允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位,稱為不完全定位. 在實(shí)際生產(chǎn)中, 工件被限制的自由度數(shù)一般不少于三個(gè). 但欠定位是絕對(duì)不能允許存在的.二. 工件的定位原理欠定位: 需要限制的自由度沒有完全被限制 ,稱為欠定位. 過定位: 某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制，稱為過定位. 在實(shí)際生產(chǎn)中, 過定位在特殊場(chǎng)合是允許的，一般是為了提高剛度。 二. 工件的定位原理分析圖示定位方案：各方案限制的自由度有無欠定位或過定位對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見。 b）XZYXc）XZYXa）YXZ怎樣避免過定位？二. 工

6、件的定位原理a）YXZa2）YXZa3）YXZa1）YXZ怎樣避免過定位？二. 工件的定位原理b）XZYXb1）XZYXXZb2）YXXZb3）YX怎樣避免過定位？二. 工件的定位原理c）XZYXc1）YXXZ怎樣避免過定位？二. 工件的定位原理 避免過定位的措施總結(jié): 長銷與小支承端面組合，定位以長銷為主限制四個(gè)自由度，支承端面限制一個(gè)自由度； 短銷與大支承端面組合，定位以支承端面為主限制三個(gè)自由度，短銷限制二個(gè)自由度； 長銷與大支承端面組合，端面上裝有浮動(dòng)端面墊圈，既增加了端面的剛性，又只限制一個(gè)自由度，避免過定位。二. 工件定位原理3 定位方式與定位元件工件以平面定位1、固定支承三. 定

7、位方式和定位元件的選擇工件以平面定位2、可調(diào)支承三. 定位方式和定位元件的選擇工件以平面定位3、自位支承三. 定位方式和定位元件的選擇工件以平面定位4、輔助支承三. 定位方式和定位元件的選擇 定位元件為心軸和定位銷三. 定位方式和定位元件的選擇工件以孔定位1、定位心軸錐度心軸剛性心軸三. 定位方式和定位元件的選擇工件以孔定位過盈配合心軸(圓柱芯軸） 間隙配合心軸(圓柱芯軸）三. 定位方式和定位元件的選擇2、定位銷圓柱銷圓錐銷和菱形銷三. 定位方式和定位元件的選擇工件以孔定位定位元件為卡盤、定位套和V形塊三. 定位方式和定位元件的選擇工件以外圓定位V型塊定位套工件以外圓定位三. 定位方式和定位元

8、件的選擇 組合表面定位 （一面兩銷定位） 三. 定位方式和定位元件的選擇5 工件的夾緊五. 工件的夾緊1. 夾緊裝置的組成（1）動(dòng)力裝置產(chǎn)生夾緊力。（2） 夾緊機(jī)構(gòu)傳遞夾緊力。人力液壓、氣壓、電磁、電動(dòng)、真空裝置等五. 工件的夾緊2. 對(duì)夾緊裝置的基本要求（1）夾緊時(shí)，不能改變工件定位后的正確位置。（2） 夾緊力大小適當(dāng)。（3）與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。（4）操作方便、安全、省力。（5）自鎖性能。五. 工件的夾緊3. 夾緊力的確定（1）夾緊力的方向 有助于定位穩(wěn)定； 主夾緊力應(yīng)朝向主要定位面。五. 工件的夾緊（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)；（正確？）（正確？）五. 工件的夾緊（2）夾緊

9、力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位；五. 工件的夾緊（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面；輔助支承五. 工件的夾緊（3）夾緊力的大小類比法確定理論夾緊力安全系數(shù)。粗加工： k=2.53；精加工：k=1.526 通用夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊機(jī)構(gòu)一. 基本夾緊機(jī)構(gòu)1. 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：采用斜楔作為夾緊元件的夾緊機(jī)構(gòu)。（1） 斜楔的升角要求： a. 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)： 68 度 b. 氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)： 1530 度（2） 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： a. 確定升角； b. 計(jì)算作用力：一. 基本夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)： 采用螺桿作中間傳力元件的夾緊機(jī)構(gòu)。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；自鎖性好；夾緊力和夾緊行程大.（1） 單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)一. 基本夾緊機(jī)構(gòu)3. 偏心夾緊機(jī)構(gòu)： 用偏心件直接或間接夾緊的機(jī)構(gòu)。一. 基本夾緊機(jī)構(gòu)1. 螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)二. 定心夾緊機(jī)構(gòu)二. 其它夾緊機(jī)構(gòu)2. 楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)第七節(jié) 夾具中其它裝置和元件對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件一. 對(duì)刀和導(dǎo)向元件導(dǎo)向元件（1）鉆套 固定鉆套：結(jié)構(gòu)簡單，位置精度高，用于中小批生產(chǎn)； 可換鉆套：報(bào)廢后可更換； 快換鉆套：可快速更換鉆