機械制造技術(shù)基礎(chǔ)第四章

第四章機床夾具原理與設(shè)計第一節(jié)機床夾具概述第二節(jié)工件在夾具中的定位第三節(jié)定位誤差分析第四節(jié)工件在夾具中的夾緊第五節(jié)各類機床夾具第六節(jié)現(xiàn)代機床夾具第七節(jié)機床夾具設(shè)計的基本步驟

1.用找正法裝夾工件

把工件直接放在機床工作臺上或放在四爪單動卡盤、機用虎鉗等機床附件中，根據(jù)工件的一個或幾個表面用劃針或指示表找正工件準確位置后再進行夾緊。也有先按加工要求進行加工面位置的劃線工序，然后再按劃出的線痕進行找正實現(xiàn)裝夾。第一節(jié)機床夾具概述一、工件的裝夾方法2.用夾具裝夾工件

圖4-1銑槽工序用的銑床夾具

1—定位鍵2—支承板3—齒紋頂支承釘4—平頭支承釘5—對刀塊6—夾具底座7—夾具底板8—螺旋壓板9—夾緊螺母10—對刀塞尺1.夾具的主要工作原理二、機床夾具的工作原理和在機械加工過程中的作用圖4-2銑槽夾具在立式銑床上的工作原理圖1—銑床床身2—銑床升降臺3—立銑刀4—銑槽夾具5—夾具的定位鍵6—銑床工作臺7—銑床溜板2.夾具的作用

1)保證穩(wěn)定可靠地達到各項加工精度要求；2)縮短加工工時，提高勞動生產(chǎn)率；3)降低生產(chǎn)成本；4)減輕工人勞動強度；5)可由較低技術(shù)等級的工人進行加工；6)能擴大機床工藝范圍。1.夾具的分類三、夾具的分類與組成圖4-3夾具分類表2.夾具的組成

圖4-4分度鉆床夾具

1—分度操縱手柄2—鉆模板3—分度板(棘輪)4—鉆套5—定位心軸6—開口墊圈7—夾緊螺母8—工件9—對定機構(gòu)(棘爪)10—夾具體夾具的主要組成部分有:

(1)定位元件(2)夾緊裝置(3)對刀元件(5)聯(lián)接元件和聯(lián)接表面(6)夾具體(7)其它裝置2.夾具的組成

(1)設(shè)計基準

是在零件圖上，確定點、線、面位置的基準，設(shè)計基準是由該零件在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的功用所決定的。

(2)工藝基準

1)定位基準

在加工中使工件在機床夾具上占有正確位置所采用的基準。

2)度量基準

在檢驗時所使用的基準。

3)裝配基準

裝配時用來確定零件或部件在機器中位置所采用的基準。第二節(jié)工件在夾具中的定位一、基準的概念圖4-5工件在空間中的自由度二、六點定位原理

在夾具設(shè)計和定位分析中，還經(jīng)常會遇到以下幾個問題:

(1)完全定位和不完全定位圖4-6工件應(yīng)限制自由度的確定二、六點定位原理(2)過定位和欠定位

在加工中，如果工件的定位支承點數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)，必然導(dǎo)致達不到所要求的加工精度。這種工件定位點不足的情況，稱為“欠定位”。

圖4-7連桿的過定位1—長圓柱銷2—支承板二、六點定位原理三、常見的定位方式和定位元件1.工件以平面定位

(請點擊鏈接)2.工件以圓孔定位

3.工件以外圓柱面定位4.工件以組合表面定位

1.工件以平面定位

在機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為平面定位。(1)固定支承圖4-8各種固定支承釘圖4-9固定支承板

a)A型b)B型

它指頂端位置可在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補償各批毛坯尺寸的誤差，一般每批毛坯調(diào)整一次。(2)可調(diào)支承圖4-10可調(diào)支承

指支承本身的位置在定位過程中，能自動適應(yīng)工件定位基準面位置變化的一類支承。(3)自位支承圖4-11自位支承2.工件以圓孔定位(1)定位銷圖4-14定位銷(2)圓錐銷圖4-15圓錐銷定位(3)定位心軸圖4-16定位心軸3.工件以外圓柱面定位(1)V形塊圖4-17各種V形塊結(jié)構(gòu)(2)定位套筒圖4-18定位套筒

將同一圓周面的孔分成兩半圓，下半圓部分裝在夾具體上，起定位作用，上半圓部分裝在可卸式或鉸鏈式蓋上，起夾緊作用。(3)半圓孔定位座圖4-19半圓孔定位座

在實現(xiàn)定心的同時，能將工件夾緊的機構(gòu)，稱為定心夾緊機構(gòu)，如三爪自定心卡盤、彈簧夾頭等。(4)外圓定心夾緊機構(gòu)圖4-20彈簧夾頭4.工件以組合表面定位

在箱體、連桿、蓋板等類零件加工中，常采用這種組合定位，俗稱“一面兩孔”定位。一面兩孔定位時所用的定位元件是：平面采用支承板，兩孔采用定位銷，故又稱為“一面兩銷”，如圖所示。(1)一個平面和兩個與其垂直的孔的組合圖4－21

“一面二孔”的組合定位(2)一個平面和兩個與其垂直的外圓柱面的組合圖4－24工件以端面和兩外圓定位(3)一個孔和一個平行于孔中心線的平面的組合圖4-25工件以一孔和一平面定位1.定位基準與設(shè)計基準不重合產(chǎn)生的定位誤差圖4-26基準不重合產(chǎn)生的定位誤差第三節(jié)定位誤差分析一、定位誤差及其產(chǎn)生原因2.定位副制造不準確產(chǎn)生的定位誤差圖4-27基準位移產(chǎn)生的定位誤差

通常，定位誤差可按下述方法進行分析計算：一是先分別求出基準位移誤差和基準不重合誤差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，即Δdw=Δjb+Δjw；二是按最不利情況，確定一批工件設(shè)計基準的兩個極限位置，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向上，便可求出定位誤差。二、定位誤差的計算

δ工件≥Δ夾具＋Δ加工此不等式即為保證加工精度的條件，稱為采用夾具加工時的誤差計算不等式。三、保證加工精度的條件1.力源裝置2.中間傳力機構(gòu)3.夾緊元件第四節(jié)工件在夾具中的夾緊一、夾緊裝置的組成及基本要求圖4-29夾緊裝置組