第5章 機(jī)床常用夾具

第一節(jié)概述（了解）

功能;分類；組成

作用及發(fā)展方向第二節(jié)工件的定位

一、原理

1.定位基準(zhǔn)的概念2.自由度的概念

3.六點(diǎn)定位原則(理解)

4.幾種定位情況(重點(diǎn))

二、常見定位元件及選用

1.對(duì)定位元件的要求

2.常用定位元件限制的自由度(表5-1)

3.常用定位元件的選用(理解)

以平面定位

以外圓定位

以內(nèi)孔定位

組合定位

三、定位誤差分析(不要求)第三節(jié)工件的夾緊(不要求)第四節(jié)各類機(jī)床夾具第五節(jié)現(xiàn)代機(jī)床夾具(不要求)第六節(jié)

專用夾具的設(shè)計(jì)第5章機(jī)床常用夾具定位練習(xí)一、機(jī)床夾具的主要功能定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過(guò)程。

夾緊:使工件在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作;

實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊二、機(jī)床夾具的分類（1）通用夾具（2）專用夾具（3）可調(diào)夾具（4）組合夾具（5）隨行夾具按使用特點(diǎn)分：按使用機(jī)床分：按動(dòng)力源分：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具等車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具等定位元件夾緊元件導(dǎo)向元件（鉆套、對(duì)刀塊）夾具體此外有連接元件、分度機(jī)構(gòu)、操作元件等。三、夾具的組成四、機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用保證加工精度，并使之穩(wěn)定縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低成本擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低技術(shù)要求便于變更工位、引導(dǎo)刀具或進(jìn)行仿形加工五、現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向精密化：高效化：柔性化：標(biāo)準(zhǔn)化：1．定位基準(zhǔn)的基本概念定位基準(zhǔn)是指加工中用作定位的基準(zhǔn)表面A、B是孔的定位基準(zhǔn)。2．自由度的概念一個(gè)自由狀態(tài)的物體，對(duì)于空間直角坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)具有六個(gè)自由度：三個(gè)位移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。3．六點(diǎn)定位原則定位的實(shí)質(zhì)：就是限制自由度。工件的六個(gè)自由度如果都被限制了，工件的位置就完全被確定了。使用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，以限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全被確定的方法稱為六點(diǎn)定位法則。定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用分析定位支承點(diǎn)的作用時(shí)不考慮力說(shuō)明4．定位中的幾種情況完全定位：六個(gè)自由度被不重復(fù)地限制，允許

不完全定位：根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度，允許欠定位：根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制，絕對(duì)不允許過(guò)定位：某個(gè)自由度被重復(fù)限制，一般不允許過(guò)定位不完全定位完全定位不完全定位示例過(guò)定位及其消除示例二、常用定位元件及選用足夠的精度；較好的耐磨性；足夠的強(qiáng)度和剛度；較好的工藝性；便于清除切屑。1．對(duì)定位元件的基本要求(1)工件以平面定位時(shí)的常用定位元件及方法1、主要支承：

限制自由度

起定位作用固定支承：支承板、支承釘可調(diào)支承：自位(浮動(dòng))支承：2、輔助支承：不起定位作用；提高裝夾剛性固定支承面積較小的基準(zhǔn)平面選用支承釘面積較大、平面精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用支承板2)可調(diào)支承:多用于毛面定位3)自位支承:支承本身可隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)適應(yīng)，一般只限制一個(gè)自由度，即一點(diǎn)定位。4)輔助支承在工件定位后才參與支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性。圖6-12輔助支承的應(yīng)用（2）工件以外圓表面定位時(shí)的常用定位元件定位套半圓套錐套V形塊3爪(柱)當(dāng)工件對(duì)稱度要求較高時(shí)，選用V形塊V形塊定位:

已標(biāo)準(zhǔn)化，斜面夾角有60°90°120°當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)，可選用定位套或半圓套半圓定位套

常用于大型軸類工件的定位定位套4）圓錐套(車床反頂尖)裝在車床主軸錐孔內(nèi)，與尾座上的活頂尖配合。內(nèi)錐面上的鼠齒牙:防止工件切削時(shí)打滑。工具鋼或45號(hào)鋼，淬火硬度HRC(42—45)。工件靠活頂尖頂緊時(shí)的摩擦力帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。5.三小圓柱定外圓原夾具新改進(jìn)的三點(diǎn)定位夾具磁電機(jī)與超越離合器裝配的定位夾具(3)工件以內(nèi)孔定位時(shí)的常用定位元件

定位銷錐銷心軸圓柱銷(定位銷)

分固定式和可換式，圓柱銷和菱形銷菱形銷心軸:主要用于盤套類零件的定位間隙配合圓柱心軸裝卸工件方便,但定心精度不高,常與端面聯(lián)合定位花鍵心軸圓錐心軸定心精度高,但軸向位移誤差較大.圓錐銷

常用于工件孔端的定位，可限制三個(gè)自由度

常用于精定位基面

常用于粗定位基面組合定位1.可以完全定位或不完全定位,不能欠定位、過(guò)定位。2.組合定位中，一些定位元件限制的自由度會(huì)轉(zhuǎn)化。3.按基準(zhǔn)重合原則,先確定主基準(zhǔn),再確定其它基準(zhǔn)。工件以平面、外圓、內(nèi)孔等表面組合的定位。一面雙銷:一個(gè)平面和與其垂直的兩個(gè)孔組合(完全定位)解決辦法是：將銷2做成削邊銷過(guò)定位

OXYZ不需限制的自由度:大孔和底面已加工完畢,試確定鉆小孔時(shí)的定位方案主基準(zhǔn):孔窄平面:1個(gè)主基準(zhǔn):底面大平面:3個(gè)削邊銷:2個(gè)OXZ→

Y→→⌒⌒XZXZ⌒Y長(zhǎng)銷:4個(gè)→⌒⌒ZXY→⌒XZ6.3夾緊原理與裝置1）楔塊夾緊機(jī)構(gòu)（圖6－35）

2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

3）偏心夾緊機(jī)構(gòu)（圖6－38）4）多位（聯(lián)動(dòng)）夾緊機(jī)構(gòu)（圖6－41、42）6.3.3典型的夾緊機(jī)構(gòu)6.3.1

夾緊裝置的組成6.3.2

夾緊力的確定6.3.3

典型的夾緊機(jī)構(gòu)6.3.4

自動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)6.3.5

機(jī)動(dòng)夾緊裝置－－快速、省力6.3.1夾緊裝置的組成（圖6－27）圖6-27夾緊裝置的組成1—?dú)飧?—斜楔3—滾子4—壓板5—工件(1)力源裝置：圖6-27中的氣缸1(2)中間傳力機(jī)構(gòu)：圖6-27中的斜楔2，便是中間傳力機(jī)構(gòu)。(3)夾緊元件：如圖6-27的壓板設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題夾緊力（三要素：大小、方向、作用點(diǎn)）傳力方式（手動(dòng)、氣動(dòng)、液力、電力等）夾緊機(jī)構(gòu)（增力、快速等）1.夾緊力方向的確定

1）主要夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位面

2）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小

3）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小

圖6-28夾緊力方向?qū)︾M孔垂直度的影響6.3.2夾緊力的確定大小、方向和作用點(diǎn)

2）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小圖6-29夾緊力方向與工件剛性關(guān)系

3）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小圖6-30鉆孔時(shí)夾緊力方向與切削力、重力方向的關(guān)系圖6-31夾緊方向與夾緊力大小的關(guān)系

1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件形成的支承面內(nèi)圖6-32夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在支承面內(nèi)2.夾緊力作用點(diǎn)的確定

2）夾緊力應(yīng)作用在剛度較好部位圖6-33夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在剛性較好部位3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工表面3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工表面３.夾緊力大小的估算

夾緊力的大小根據(jù)切削力、工件重力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計(jì)算，并乘以安全系數(shù)K，一般精加工K=1.5～2，粗加工K=

2.5～3。

6.3.3典型的夾緊機(jī)構(gòu)1）楔塊夾緊機(jī)構(gòu)（圖6－35）2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

3）偏心夾緊機(jī)構(gòu)（圖6－38）4）多位聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)（圖6－41）圖6-35楔塊夾緊機(jī)構(gòu)及其作用力分析1.楔塊夾緊機(jī)構(gòu):主要用于機(jī)動(dòng)夾緊。1)有增力作用，擴(kuò)力比i約等于3；α愈小增力愈大;2)夾緊行程小,增大α可加大行程，但自鎖性能變差；3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但