第4章

機床夾具基礎機械制造技術基礎學習目標

在機床-工件-夾具-刀具組成的工藝系統(tǒng)中，夾具占有十分重要的地位，合理的使用夾具，不但可以擴大機床的工藝范圍，而且可以提高工件的加工精度和生產(chǎn)效率。通過本章的學習，應充分了解機床夾具的作用；掌握機床夾具的分類、組成；學會專用夾具設計的思路和具體方法，并對機床夾具發(fā)展有一定了解。第4章

機床夾具基礎一概述4.1工件在夾具中的定位4.2工件的夾緊4.3夾具的其它裝置4.4現(xiàn)代機床夾具概述4.5專用夾具設計4.6目錄4.1.1機床夾具的組成圖4-1鉆床夾具1-鉆模板2-鉆套3-壓板4-圓柱銷5-夾具體6-檔銷7-菱形銷1.定位元件2.夾緊裝置3.夾具體4.其它裝置或元件第4章機床夾具基礎4.1.2機床夾具的作用第4章機床夾具基礎保證工件的加工精度提高勞動生產(chǎn)率改善工人勞動條件，保障生產(chǎn)安全降低生產(chǎn)成本擴大機床工藝范圍4.1.3機床夾具的分類第4章機床夾具基礎按機床夾具的通用特性分類通用夾具專用夾具可調(diào)夾具組合夾具按夾具使用機床分類按夾具動力源分類第4章機床夾具基礎機械制造技術基礎一工件在夾具中的定位4.2概述4.1工件的夾緊4.3夾具的其它裝置4.4現(xiàn)代機床夾具概述4.5專用夾具設計4.6目錄4.2.1

定位方案的確定第4章機床夾具基礎4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎對定位元件的基本要求高的精度高的耐磨性足夠的剛度和強度良好的工藝性定位方法和定位元件工件以平面定位主要支承固定支承4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以平面定位主要支承可調(diào)支承自位支承（浮動支承）4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以平面定位輔助支承4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以外圓柱面定位在V型塊中定位4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以外圓柱面定位在定位套和半圓套中定位4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以圓柱孔定位定位銷心軸4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以組合表面定位一面兩孔定位4.2.2

常用的定位方法及定位元件第4章機床夾具基礎2.定位方法和定位元件工件以組合表面定位一面兩孔定位一面兩銷定位時定位元件的設計步驟如下：根據(jù)工件上兩定位孔的距離和精度LD±TLD2，確定兩定位銷中心距Ld±TLd2。兩銷中心距的基本尺寸Ld應為工件兩孔中心距LD的平均尺寸，其公差TLd應取孔間距公差TLD的1/2～1/5，偏差按對稱分布。根據(jù)銷孔配合精度，確定第一個圓柱銷d1直徑及偏差。銷1的基本尺寸d1取與之配合的工件孔的最小尺寸D1min，公差帶一般取g6或f7。5）根據(jù)工件另一個定位孔的尺寸及精度、銷孔配合時的最小間隙和配合精度確定第二個銷（削邊銷）的直徑d2及偏差：d2max=d2=D2min-x2min

4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎1.定位誤差產(chǎn)生的原因基準不重合誤差ΔB基準位移誤差ΔY工件在夾具中定位時，理論上其定位基準與夾具定位元件代表的定位基準應該是重合的，然而實際定位時，由于工件上的定位基面與夾具上定位元件上的限位基面存在制造公差和最小配合間隙，從而使一批工件在夾具中定位時，其定位基準相對于限位基準發(fā)生位置移動，此位置的移動就會造成加工尺寸的誤差，這個誤差稱為基準位移誤差。

圖4-20a是圓套銑鍵槽的工序簡圖，工序尺寸為A和B（槽深和槽寬）。圖4-20b是加工示意圖，工件以內(nèi)孔D在圓柱心軸上定位，O是心軸中心（限位基準），O1是工件定位孔的中心（定位基準），C是對刀尺寸。4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎2.定位誤差的計算方法

(1) ΔY≠0，ΔB=0時，ΔD=ΔY；(2) ΔY=0，ΔB≠0時，ΔD=ΔB；(3) ΔY≠0、ΔB≠0時，此時兩者的合成要看工序基準是否在定位基面上：①如果工序基準不在定位基面上，則ΔD=ΔY+ΔB；②如果工序基準在定位基面上，則ΔD=ΔY±ΔB。式中“+、-”號判斷的方法和步驟如下：首先，分析定位基面直徑由小變大（或由大變?。r，定位基準的變動方向；第二步，當定位基面直徑作相同變化時，設定位基準的位置不動，分析工序基準的變動方向；最后，如果兩者的變動方向相同時，取“+”號，如果兩者的變動方向相反時，則取“-”號。4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎3.定位誤差計算實例

例1圖4-21是在金剛鏜床上鏜活塞銷孔示意圖，活塞銷孔軸線對活塞裙部內(nèi)孔軸線在水平面的對稱度要求為0.2mm?，F(xiàn)以裙部內(nèi)孔及端面定位，內(nèi)孔與定位銷的配合為φ95H7/g6，求對稱度的定位誤差。解查表：φ95H7=φ95_(0)^(+0.035)mmφ95g6=φ95_(-0.034)^(-0.012)mm

對稱度的工序基準是裙部內(nèi)孔軸線，定位基準也是裙部內(nèi)孔軸線，兩者重合，ΔB=0； 由于孔、銷的間隙配合，定位基準（定位孔的中心）可在水平面內(nèi)任意方向移動，但基準位移誤差的大小應為定位基準變動范圍在對稱度方向上的投影，故有：?_Y=TD+Td+xmin式中，xmin—定位所需最小間隙，由設計給定。本例xmin=0.012mm。?_Y=?_i=（0.035+0.022+0.012）mm=0.069mm。 ?_D=?_Y=0.069mm。4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎3.定位誤差計算實例

4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎3.定位誤差計算實例

4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎3.定位誤差計算實例

4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎3.定位誤差計算實例

（1）加工尺寸31.5±0.2mm的定位誤差。由于定位基準與工序基準不重合，定位尺寸為29.5±0.1mm，所以，ΔB=0.2mm。

由于尺寸31.5±0.2mm的方向與兩定位孔連心線平行，此時該方向的位移誤差取決于兩對配合孔、銷中最大間隙較小的一邊，所以有ΔY=x1max=D1max-d1min=0.027+0.017=0.044mm由于工序基準不在定位基面上，所以ΔD=ΔB+ΔY=0.2+0.044=0.244mm4.2.3

定位誤差的分析與計算第4章機床夾具基礎3.定位誤差計算實例

ΔY1=x1max+2L1tanΔα=0.044+2×2×0.00138=0.05mmΔY2=x2max+2L2tanΔα=0.118+2×2×0.00138=0.124mm謝謝！第4章

機床夾具基礎機械制造技術基礎一工件的夾緊4.3工件在夾具中的定位4.2概述4.1夾具的其它裝置4.4現(xiàn)代機床夾具概述4.5專用夾具設計4.6目錄4.3.1對夾緊裝置的基本要求及其組成1.對夾具裝置的基本要求夾緊要可靠。夾緊不允許破壞定位。夾緊應保證維持工件的精確定位，而不允許破壞工件的原有定位狀態(tài)。夾緊變形要盡量小，且不能壓傷工件。對工件的夾緊不應引起工件有較大的夾緊變形，以免松開夾緊后的彈性恢復造成加工表面的形狀、位置精度下降。另外要求夾緊不能造成工件表面的壓傷，以免影響工件表面質量。當夾緊力較大時，應選擇適當?shù)膲壕o點或采用墊塊、壓腳等結構，以防壓潰工件表面。操作要方便。夾具的操作機構應力求方便、省力、安全，有利于快速裝卸工件，減輕工人的勞動強度，以提高工作效率。第4章機床夾具基礎4.3.1對夾緊裝置的基本要求及其組成2.夾緊裝置的組成動力裝置。夾緊力的來源，一是人力，二是某種裝置所產(chǎn)生的力。能產(chǎn)生力的裝置稱為夾具的動力裝置。常用的動力裝置有氣動裝置、液壓裝置、電動裝置、電磁裝置、氣一液聯(lián)動裝置和真空裝置等。由于手動夾具的夾緊力來自人力，所以它沒有動力裝置。夾緊機構。指接受和傳遞原始作用力使之變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務的部分，一般由下列機構組成：接受原始作用力的機構，如手柄、螺母或用來連接氣缸活塞桿的機構等。中間傳力機構，如鉸鏈、杠桿等。夾緊元件，如各種螺釘、壓板等。第4章機床夾具基礎4.3.2實施夾緊力和布置夾緊點的基本原則第4章機床夾具基礎夾緊力的方向和作用點夾緊力應朝向主要限位面夾緊力的作用點應落在定位支承范圍內(nèi)夾緊力的作用點應落在工件剛度較好的方向和部位夾緊力作用點應靠近工件的加工表面4.3.2實施夾緊力和布置夾緊點的基本原則第4章機床夾具基礎2.夾緊力大小的估算按照切削原理中的指數(shù)公式計算切削力；按照理論力學的方法建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FC的靜力平衡方程：FJ理=f（FC）

計算出FJ理后，再乘上合適的安全系數(shù)K，即得實際需要的夾緊力FJ需，即FJ需=KFJ理安全系數(shù)可按下式計算：K=K0K1K2K3各種因素的安全系數(shù)見表4-3。校核夾緊機構產(chǎn)生的夾緊力FJ：夾緊力FJ應滿足：FJ≥FJ需4.3.3典型夾緊機構第4章機床夾具基礎斜楔夾緊機構螺旋夾緊機構單個螺旋夾緊機構螺旋壓板機構4.3.3典型夾緊機構第4章機床夾具基礎3.偏心夾緊機構4.其它夾緊機構簡介定心夾緊機構聯(lián)動夾緊機構氣動和液動夾緊機構謝謝！第4章

機床夾具基礎機械制造技術基礎夾具的其它裝置4.4工件在夾具中的定位4.2概述4.1工件的夾緊4.3現(xiàn)代機床夾具概述4.5專用夾具設計4.6目錄4.4.1對刀或引導裝置對刀裝置第4章機床夾具基礎4.4.1對刀或引導裝置刀具引導裝置鉆套第4章機床夾具基礎4.4.1對刀或引導裝置刀具引導裝置鏜套第4章機床夾具基礎4.4.2分度裝置組成固定部分轉動部分分度對定機構鋼球對定圓柱銷對定削邊銷對定圓錐銷對定雙斜面對定單斜面對定正多面體對定第4章機床夾具基礎4.4.3夾具體對夾具體的基本要求有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性有足夠的強度和剛度結構工藝性好排屑方便在機床上安裝穩(wěn)定可靠第4章機床夾具基礎4.4.3夾具體夾具體常見結構形式鑄造夾具體焊接夾具體鍛造夾具體型材夾具體裝配夾具體第4章機床夾具基礎4.4.4夾具在機床上的安裝1.夾具在機床工作臺上的安裝第4章機床夾具基礎4.4.4夾具在機床上的安裝2.夾具在機床回轉主軸上的安裝利用前后頂尖安裝利用主軸莫氏錐孔安裝夾具與機床主軸端部直接連接利用過渡盤安裝第4章機床夾具基礎謝謝！第4章

機床夾具基礎機械制造技術基礎現(xiàn)代機床夾具概述4.5工件在夾具中的定位4.2概述4.1工件的夾緊4.3夾具的其他裝置4.4專用夾具設計4.6目錄4.5.1組合夾具槽系組合夾具孔系組合夾具第4章機床夾具基礎4.5.2隨行夾具第4章機床夾具基礎隨行夾具是用于切削加工中隨帶安裝好的工件在各工位間被自動運送轉移的一種移動式夾具。工件安裝在隨行夾具上，除了完成對工件的定位和夾緊外，還攜帶著工件按照自動線的工藝流程由自動線的運輸機構送到各臺機床的機床夾具上，再由機床夾具對它進行定位和夾緊。4.5.3數(shù)控機床夾具第4章機床夾具基礎謝謝！第