PAGEPAGE2第四章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理4．1機(jī)床夾具的基本概念4。１.1機(jī)床夾具的定義和組成1。夾具的定義:將工件進(jìn)行定位、夾緊，將刀具導(dǎo)向和對(duì)刀，以保證工件和刀具相對(duì)位置關(guān)系的附加裝置稱夾具2.夾具的組成定位元件、加緊元件、導(dǎo)向元件和對(duì)刀裝置、連接元件、夾具體、其他元件和裝置。４.１．2夾具的作用保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等.４。１.3夾具的分類及工件的加工誤差1．按機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍分：通用夾具；專用夾具;成組夾具；組合夾具;隨行夾具2.工件在加具中的加工誤差⑴工件的加工誤差⑵誤差值的估算●夾具的制造誤差：（１／3～１/５)T●安裝誤差和對(duì)定誤差：占整個(gè)加工誤差的1/３4．2定位方式、定位元件及工件的定位誤差4．2．１定位方式、定位元件工件的定位基準(zhǔn)面：平面、外圓和內(nèi)孔定位元件：支撐釘(板）、V型塊、定位套、定位銷、芯軸等定位要求:●符合六點(diǎn)定位原理●必要的定位精度δD=δc+δｂ+δwδｃ+δｗ＝位置誤差δ位置對(duì)定位元件的設(shè)計(jì)要求:●與工件相應(yīng)的精度●足夠的剛度→不變形●有足夠的硬度→耐磨性1。以工件上的平面定位⑴定位元件可調(diào)支撐基本支撐固定支撐支撐釘定位元件自位支撐支撐板輔助支撐a。固定支撐：尺寸固定，不能進(jìn)行調(diào)節(jié)定位元件：支撐釘、支撐板b．可調(diào)支撐：粗基準(zhǔn),用于調(diào)節(jié)毛坯尺寸誤差ｃ．自位支撐：浮動(dòng)支撐,只起一個(gè)支撐點(diǎn)作用，粗基準(zhǔn)，增加工件剛度d．輔助支撐：不限制工件的自由度，只增強(qiáng)工件的剛度⑵定位分析：2。以工件上的外圓柱面和圓錐面定位⑴以工件上的外圓柱面定位定位元件：V型塊、套筒或半圓座孔V型塊定位定位分析：圓柱孔和半圓柱孔定位三爪卡盤、套筒⑵以工件上的外圓錐面定位定位元件:圓錐孔3。工件以內(nèi)孔定位⑴工件基準(zhǔn)面是內(nèi)圓柱孔定位元件：圓柱銷、錐銷和心軸a.圓柱銷和菱形銷b．錐銷c．圓柱心軸d。彈性心軸⑵工件基準(zhǔn)面是內(nèi)圓錐孔定位元件：圓錐心軸、頂尖a.圓錐心軸b.頂尖定位分析：４。２．2定位誤差分析及其計(jì)算方法一．定位誤差的概念及其產(chǎn)生的原因結(jié)論●定位誤差只產(chǎn)生在采用調(diào)整法加工一批工件的情況下，若一批工件逐個(gè)按試切法加工則不存在定位誤差;●定位誤差是由于工件定位不準(zhǔn)而產(chǎn)生的加工誤差，它的表現(xiàn)形式為工序基準(zhǔn)相對(duì)加工面可能產(chǎn)生的最大尺寸或位置變動(dòng)范圍，它產(chǎn)生的原因是工件的制造誤差、定位元件的制造誤差，兩者的配合間隙及基準(zhǔn)不重合等●定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩部分組成,當(dāng)定位無位置變動(dòng)，則基準(zhǔn)位置誤差為零,等定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，則基準(zhǔn)不重合誤差為零；●定位誤差的計(jì)算可化出一批工件定位可能產(chǎn)生定位誤差的兩種極限位置,再通過幾何關(guān)系求出。二.各種定位方法的定位誤差１.平面定位時(shí)的定位誤差2.圓孔表面定位時(shí)的定位誤差⑴工件上圓孔與剛性心軸或定位銷過盈配合。定位元件水平或垂直放置⑵工件上圓孔與剛性心軸或定位銷間隙配合。定位元件水平或垂直放置⑶工件上圓孔在錐度心軸或錐面支撐上定位３。外圓表面定位時(shí)的定位誤差定位方式:定心定位和支撐定位.定心定位：套筒、圓柱孔定位誤差與孔定位同。支撐定位：V型塊4．圓錐表面定位時(shí)的定位誤差定位元件：圓錐心軸或頂針定位誤差與錐孔或頂尖孔的尺寸公差ＴD和圓錐心軸或頂針的錐角有關(guān)二。表面組合定位時(shí)的定位誤差1.平面組合定位2．平面與內(nèi)孔組合定位⑴平面與一個(gè)與平面垂直的內(nèi)孔→一面一孔⑵一面兩孔定位3.提高工件在夾具中的定位精度的主要措施①減少或消除基準(zhǔn)的位置誤差●選用基準(zhǔn)位置誤差小的定位元件，如自位支撐●合理布置定位元件在夾具中的位置:兩孔一面定位→兩孔距↑●合理選取工件第一、二、三定位基準(zhǔn)面●提高工件定位表面與定位元件的配合精度②消除或減少基準(zhǔn)不重合誤差4.3工件的夾緊及夾緊機(jī)構(gòu)1.夾緊2.夾緊裝置的組成：動(dòng)力源部分、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊元件.３．對(duì)夾緊裝置的基本要求●保證而不是破壞定位;●夾緊力的大小→位置不變、工件不變形；●良好的自鎖；●操作方便、省力、效率高；成本低●結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低4.夾緊力的確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)及大?、艎A緊力的作用方向①夾緊力的方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面②夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力⑵夾緊力的作用點(diǎn)●應(yīng)在支撐元件的支撐面內(nèi)●應(yīng)作用在剛性好的部位上→不變形●應(yīng)盡量靠近切削部位⑶夾緊力的計(jì)算計(jì)算法、類比法4。３．2夾緊裝置:簡(jiǎn)單夾緊裝置（斜楔、螺旋、偏心、杠桿、鉸鏈等）復(fù)合夾緊裝置聯(lián)動(dòng)夾緊裝置（定心夾緊同時(shí)進(jìn)行)機(jī)動(dòng)夾緊裝置（氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)合、電動(dòng)、電磁)１．斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2．螺旋夾緊機(jī)構(gòu)⑴簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)⑵螺旋壓板機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu):作用原理、幾何特性和受力分析３。定心夾緊機(jī)構(gòu)⑴彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)⑵液體塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)5.聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)：可對(duì)一個(gè)工件的幾個(gè)點(diǎn)或?qū)Χ鄠€(gè)工件同時(shí)夾緊6。機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)有氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)合、電動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu).４．3各類機(jī)床的夾具及其設(shè)計(jì)４.４。1機(jī)床常用夾具車床常用夾具鉆床夾具鏜床夾具銑床夾具4。4.2夾具設(shè)計(jì)步驟１.專用夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容①夾具總裝圖和零件圖②夾緊力的計(jì)算和夾緊機(jī)構(gòu)的核算③定位精度的分析計(jì)算2。對(duì)夾具設(shè)計(jì)的基本要求①保證工件的加工技術(shù)要求②滿足生產(chǎn)率的要求，手動(dòng)?機(jī)動(dòng)?③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件,工藝性好。④夾具操作方便、便于排銷,安全可靠。3．夾具設(shè)計(jì)步驟分析圖紙資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)分析產(chǎn)品零件圖:了解零件結(jié)構(gòu)形狀、各加工表面的尺寸、位置精度和技術(shù)要求及毛坯情況，零件的材料、硬度及重量,生產(chǎn)批量和夾具需用情況。熟悉零件的工藝過程：零件前一道工序和本工序的定位基準(zhǔn)、加工方法和要求、加工精度、表面粗糙度。了解機(jī)床和刀具情況。設(shè)計(jì)夾具用的國家標(biāo)準(zhǔn)和工廠標(biāo)準(zhǔn)。②夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、繪制夾具草圖確定定位方案選擇對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件確定夾緊方案：方式、著力點(diǎn)、大小確定其它部分的結(jié)構(gòu)型式；分度裝置、夾具體、連接方式繪制結(jié)構(gòu)方案的草圖③繪制夾具總圖確定圖紙型號(hào)、布置草圖畫出工件輪廓、定位基準(zhǔn)面,加工表面、夾緊面畫出夾具的定位元件、導(dǎo)向、對(duì)刀元件畫出夾緊機(jī)構(gòu)、夾具體和其它機(jī)構(gòu)繪制零件編號(hào)和明細(xì)表、說明技術(shù)要求夾具零件圖的繪制4。實(shí)例:連桿銑槽工序的設(shè)計(jì)過程練習(xí)五：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理一、判斷題(正確的在題后括號(hào)內(nèi)劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”。）1．用六個(gè)支承點(diǎn)就可使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。2．工件夾緊變形會(huì)使被加工工件產(chǎn)生形狀誤差。3。專用夾具是專為某一種工件的某道工序的加工而設(shè)計(jì)制造的夾具。４。隨行夾具一般是用于自動(dòng)線上的一種夾具。５。斜楔夾緊的自鎖條件是：楔角口應(yīng)小于兩接觸面摩擦角之和。６．機(jī)床、夾具、刀具三者就可以構(gòu)成完整的工藝系統(tǒng)。7。采用機(jī)床夾具裝夾工件，主要是為了保證工件加工表面的位置精度。８．工件加工時(shí),采用完全定位、不完全定位都是允許的。9.專為某一種工件的某道工序的加工而設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為組合夾具.10.工件以平面定位時(shí)的定位誤差，只有基準(zhǔn)位移誤差。二、多項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中,選出一至四個(gè)正確的答案)1。定位誤差產(chǎn)生的原因有(）。Ａ．工件定位基面的制造誤差B.定位元件工作表面的制造誤差Ｃ。工序基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)不重合誤差D．工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合誤差２。通常哪幾種機(jī)床夾具有刀具的導(dǎo)向元件(）.A.車床夾具B。銑床夾具C。鉆床夾具Ｄ.鏜床夾具3.在機(jī)械加工中，用來確定和保持加工時(shí)工件在夾具中位置的元件有（）。A，定位元件B.夾緊元件Ｃ。對(duì)刀-導(dǎo)向元件D．連接元件4．V形塊上兩斜面的夾角.一般選用(）。A。４5oＢ。70oＣ。９0oD.12０o５．通常在哪些機(jī)床夾具上不設(shè)置對(duì)刀裝置？()A．車床B。銑床Ｃ。刨床D．磨床6．常用的夾緊機(jī)構(gòu)中，自鎖性能最可靠的是（）。A．斜楔Ｂ.螺旋Ｃ.偏心D。鉸鏈７．夾具的動(dòng)力裝置中，最常見的動(dòng)力源是()。A。氣動(dòng)B。氣-液聯(lián)動(dòng)C。電磁D。真空8。箱體類工件常以一面兩孔定位,相應(yīng)的定位元件應(yīng)是(）。A．一個(gè)平面、二個(gè)短圓柱銷Ｂ．一個(gè)平面、一個(gè)短圓柱銷、一個(gè)短削邊銷C一個(gè)平面、二個(gè)長圓柱銷D．一個(gè)平面、一個(gè)長圓柱銷、一個(gè)短圓柱銷9．如圖示,在圓球上銑平面，保證尺寸片，需要限制幾個(gè)自由度?（）１個(gè)B．3個(gè)C.２個(gè)D.1個(gè)1０．用雙頂尖裝夾工件車削外圓，限制了（）個(gè)自由度。A.６個(gè)B。5個(gè)C.4個(gè)D．3個(gè)11。下列哪一種定位不能采用(）.A．完全定位B．不完全定位C。過定位D.欠定位12。工件以平面作為定位基準(zhǔn)面時(shí)的定位元件(）。A．支承扳B．自位支承Ｃ.可調(diào)支承Ｄ．定位銷１3．工件定位基準(zhǔn)面為內(nèi)圓柱孔時(shí)的定位元件為（）.A.彈性心軸B。錐銷C.可調(diào)支承D．定位銷1４.工件定位基準(zhǔn)面為外圓柱孔時(shí)的定位元件為（）。Ａ。V型塊B.套筒Ｃ.三爪卡盤D。半圓柱孔15．機(jī)床夾具中，用來確定工件在夾具中位置的元件是（).A．定位元件B．對(duì)刀—導(dǎo)向元件C．夾緊元件D．連接元件三、填空題１．工件定位時(shí)，幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為.２．V形塊定位