第3章-機(jī)床夾具

第三章機(jī)床夾具第一節(jié)概述、機(jī)床夾具的定義及組成1.定位元件2.夾緊裝置3.導(dǎo)向元件和對(duì)刀裝置4.連接元件5.夾具體6.其它元件及裝置圖3-1銑床夾具二、夾具的作用1.保證加工質(zhì)量2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率3.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度4.能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍三、機(jī)床夾具的分類

1.按專業(yè)化程度分類（1）通用夾具（2）專用夾具（3）成組夾具（4）組合夾具（5）自動(dòng)線夾具2.按夾具使用的機(jī)床分類3.按動(dòng)力源分類第二節(jié)工件定位的基本原理一、六點(diǎn)定位規(guī)則圖3-3剛體在空間的六個(gè)自由度圖3-4平行六面體定位時(shí)支承點(diǎn)的分布示例（a）（b）（c）圖3-6夾緊和定位的關(guān)系圖圖3-5導(dǎo)向軸承與轉(zhuǎn)角誤差的關(guān)系二、限制工件自由度與加工要求的關(guān)系1.完全定位

圖3-7圓柱體零件的完全定位圖3-8圓頭形工件的六點(diǎn)定位2.不完全定位和欠定位圖3-9工件的部分定位三、必須正確處理過(guò)定位圖3-10連桿定位簡(jiǎn)圖圖3-11床頭箱定位簡(jiǎn)圖圖3-12變速箱殼體定位簡(jiǎn)圖圖3-13改善過(guò)定位的措施四、定位副的選擇和要求定位基準(zhǔn)的選擇（1）盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)（標(biāo)定加工面位置的點(diǎn)、線、面）重合，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。（2）盡量用已加工面作為定位基準(zhǔn)，以保證有足夠的定位精度。（3）應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，使在加工過(guò)程中因切削或夾緊力引起的變形最小。（4）盡可能使工件加工的各工序采用同樣的定位基準(zhǔn)，即遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，以減少設(shè)計(jì)和制造夾具的時(shí)間和費(fèi)用。（5）應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠，便于操作，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。2.對(duì)定位元件的基本要求

（1）足夠的精度（2）足夠的強(qiáng)度和剛度（3）耐磨性好（4）工藝性好（5）便于清除切屑第三節(jié)常用的工件定位方法及其定位元件一、工件以平面定位1.主要支承1）固定支承圖3-14支承板和支承釘2）可調(diào)支承

3）自位支承（浮動(dòng)支承）

圖3-16調(diào)節(jié)支承的應(yīng)用圖3-17自位支承的應(yīng)用圖3-18自位支承2.輔助支承圖3-19輔助支承的應(yīng)用常見(jiàn)的輔助支承有以下幾種類型：（１）螺旋式輔助支承（２）自位式輔助支承（３）推引式輔助支承圖3-20輔助支承二、工件以內(nèi)孔定位圖3-21常用定位銷的結(jié)構(gòu)1.圓柱銷（定位銷）

2.圓柱心軸

3.圓錐心軸（小錐度心軸）三、工件以外圓柱面定位Ｖ形塊

圖3-24V形塊的結(jié)構(gòu)形式圖3-25活動(dòng)V形塊的應(yīng)用圖3-26V形塊結(jié)構(gòu)尺寸Ｖ形塊的主要尺寸有：－Ｖ形塊的兩限位基面間的夾角；D—Ｖ形塊的檢驗(yàn)心軸直徑，即工件定位基準(zhǔn)直徑；H—Ｖ形塊的高度；T—V形塊的標(biāo)準(zhǔn)定位高度，即檢驗(yàn)心軸中心高；N—Ｖ形塊的開(kāi)口尺寸。2.半圓套

3.定位套

第四節(jié)定位誤差的分析與計(jì)算一、定位誤差產(chǎn)生的原因1.定位誤差的定義由定位引起的同一批工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，稱為定位誤差，以△D表示。2.定位誤差產(chǎn)生的原因（1）基準(zhǔn)不重合誤差

（2）基準(zhǔn)位移誤差

圖3-31銑鍵槽夾具簡(jiǎn)圖圖3-32基準(zhǔn)位移誤差1）用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位

圖3-33Xmax對(duì)基準(zhǔn)位移誤差的影響

式中Xmax－定位最大配合間隙（mm）；—工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差（mm）；—圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差（mm）；

Xmin—定位所需最小間隙，由設(shè)計(jì)時(shí)確定（mm）。2）用定位套定位

3）平面支承定位４）用Ｖ形塊定心定位圖3-34V形塊定心定位的基準(zhǔn)位移誤差二、定位誤差的計(jì)算方法1）當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，即△B＝0、△Y≠0時(shí)，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)位移誤差，故只要計(jì)算出即可，即△D＝△Y。2）當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，即△B≠0，且△Y＝0時(shí)，產(chǎn)生定位誤差的原因是基準(zhǔn)不重合誤差，故只要計(jì)算出即可，即△D＝△B。3）當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，即△B≠0，且△Y≠0，若造成定位誤差的原因是互相獨(dú)立的因素時(shí)，應(yīng)將兩項(xiàng)誤差相加或相減，即△D＝△B±△Y。三、定位誤差的綜合分析與計(jì)算實(shí)例

四、工件以一面兩孔定位1.定位方式2.菱形銷設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)示例菱形銷設(shè)計(jì)第五節(jié)夾緊裝置與夾緊力的確定一、夾緊裝置的組成1.動(dòng)力源裝置（簡(jiǎn)稱力源）2.夾緊部分（1）夾緊元件（2）中間遞力機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱遞力機(jī)構(gòu)）（3）接受原始作用力的元件二、夾緊裝置的基本要求1.牢2.正3.快4.簡(jiǎn)三、夾緊力的方向1.夾緊力的方向應(yīng)盡可能垂直于工件的主要定位基準(zhǔn)面。2.夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力方向一致。圖3-43夾緊力朝向主要限位面四、夾緊力的作用點(diǎn)1.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。2.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承件對(duì)應(yīng)，并盡量作用在工件剛性較好的部位。3.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，防止工件產(chǎn)生振動(dòng)。如無(wú)法靠近，可采用輔助支承。圖3-44夾緊力作用點(diǎn)的位置不正確圖3-45夾緊力作用點(diǎn)與夾緊變形的關(guān)系五、夾緊力大小的確定1.建立理論夾緊力ＦＪ理與主要最大切削力ＦＰ的靜平衡方程。2.計(jì)算實(shí)際需要的夾緊力ＦＪ需

ＦＪ需＝ＫＦＪ理。式中K－安全系數(shù)?？紤]到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等影響，一般取K=1.5~3（見(jiàn)表3-2），3.校核夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力ＦＪ是否滿足條件：ＦＪ＞ＦＪ需。第六節(jié)基本夾緊機(jī)構(gòu)一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)圖3-48手動(dòng)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)圖3-49斜楔的受力分析1.斜楔夾緊力的計(jì)算

2.斜楔的自鎖條件3.斜楔的增力比ip（斜楔的夾緊力與原始作用力之比稱為增力比ip）4.斜楔的行程比iS5.斜楔升角選擇F1>FRX二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)1.單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)圖3-50單個(gè)螺旋夾緊圖3-51擺動(dòng)壓塊2.螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)圖3-52螺旋壓板機(jī)構(gòu)三、偏心夾緊機(jī)構(gòu)圓偏心輪工作原理圖3-54圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)2.偏心距e的確定如圖3-56所示,若取為工作段,其夾緊行程為:

3.圓偏心輪的自鎖條件：≤f四、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)1.鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用2.Ⅰ型鉸鏈機(jī)構(gòu)的參數(shù)及有關(guān)計(jì)算（