4-機(jī)制工藝裝備-夾具課件

4-機(jī)制工藝裝備-夾具機(jī)床夾具原理與設(shè)計(jì)一、概述(p98)為了加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面，必須在加工前將工件裝夾在機(jī)床上或夾具中。1.工件的裝夾（1）裝夾的目的實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊第四章機(jī)械制造工藝裝備---4-機(jī)制工藝裝備-夾具定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過(guò)程。

夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作過(guò)程。

（2）裝夾的方法1）直接找正裝夾

效率低，找正精度較高；適用單件小批量生產(chǎn)中形狀簡(jiǎn)單的工件。

4-機(jī)制工藝裝備-夾具3）夾具裝夾2）劃線找正裝夾通用性好，但效率低，精度不高；適用于單件小批量生產(chǎn)中形狀復(fù)雜的鑄件等。

操作簡(jiǎn)單，效率高，容易保證加工精度，適用于各種生產(chǎn)類型。4-機(jī)制工藝裝備-夾具2.機(jī)床夾具的用途

機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床或刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊（見下圖）。四大作用：保證加工精度；提高生產(chǎn)效率；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。

3.機(jī)床夾具的分類按夾具的應(yīng)用范圍和特點(diǎn)分通用夾具專用夾具可調(diào)夾具和成組夾具組合夾具、隨行夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具還可按使用機(jī)床類型及夾具動(dòng)力源不同來(lái)分類：車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、組合機(jī)床夾具；手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液聯(lián)動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具等。4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具4.機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的組成定位元件夾緊裝置對(duì)刀、引導(dǎo)元件其它裝置或元件夾具體連接元件4-機(jī)制工藝裝備-夾具二、基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)用于確定零件上其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。（如下圖A）在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。（如下圖B）1、粗基準(zhǔn)2、精基準(zhǔn)3、輔助基準(zhǔn)4、主要基準(zhǔn)5、附加基準(zhǔn)在加工中或加工后用來(lái)測(cè)量工件時(shí)采用的基準(zhǔn)在裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)（如下圖C）在工序圖上使用的基準(zhǔn)。（如下圖B）加工、測(cè)量、裝配過(guò)程中使用的基準(zhǔn)。4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖A鉆套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖B工件鉆孔工序簡(jiǎn)圖4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖C齒輪的裝配基準(zhǔn)4-機(jī)制工藝裝備-夾具三、工件在夾具中的定位設(shè)計(jì)合理的定位方法、定位裝置有足夠的定位精度六點(diǎn)定位原理

定位的任務(wù)

定位的原理1、

六點(diǎn)定位原理

用適當(dāng)分布的六個(gè)支承點(diǎn)消除工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這個(gè)原理稱為六點(diǎn)定位原理。（如下圖4-5示）4-機(jī)制工藝裝備-夾具

圖4-5p104工件在空間的自由度與工件六點(diǎn)定位4-機(jī)制工藝裝備-夾具

工件限制幾個(gè)、限制哪幾個(gè)自由度完全取決于加工技術(shù)要求。b.限制自由度與加工技術(shù)要求的關(guān)系

c.完全定位與不完全定位a.定位與夾緊的區(qū)別定位是工件在夾具中獲得正確的位置夾緊是保證定好的位置不因外力的作用而發(fā)生改變

完全定位——工件的六個(gè)自由度全被限制的定位方式。不完全定位——按照技術(shù)要求，工件的六個(gè)自由度沒有被全部限制的定位方式。（如下圖4-6示）注意以下幾點(diǎn)4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-6完全定位與不完全定位在實(shí)際生產(chǎn)中，工件應(yīng)被限制的自由度數(shù)一般不少于三個(gè)。4-機(jī)制工藝裝備-夾具欠定位——應(yīng)該消除的自由度沒有消除，不允許。過(guò)定位——幾個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制某個(gè)自由度，一般不允許，應(yīng)用是有條件的（如下圖A）d.欠定位與過(guò)定位

f.正確配置支承點(diǎn)e.正確處理過(guò)定位提高工件定位表面與定位元件之間的位置精度；改變定位元件的結(jié)構(gòu)。（如下圖B）一般按三、二、一布置。主要定位表面受力面積越大越好。4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖A常見的幾種過(guò)定位實(shí)例4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖B改善過(guò)定位的措施4-機(jī)制工藝裝備-夾具2、支承點(diǎn)與定位元件

在具體的夾具中，與工件為點(diǎn)接觸的支承點(diǎn)是由對(duì)工件起定位作用的定位元件來(lái)體現(xiàn)的(如支承釘、支承板、圓柱銷等)

(見書圖4-8~29p108~116）。一個(gè)定位元件可以體現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)支承點(diǎn)。某一定位元件相當(dāng)支承點(diǎn)的數(shù)目，由該定位元件限制的工件自由度數(shù)來(lái)判斷。（如下圖4-7例）

常見定位方式中的定位元件所限制的自由度和相當(dāng)?shù)闹С悬c(diǎn)數(shù)見后附表。（書p104表4-1）4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-7連桿的定位1－定位銷2－支承板3－圓柱銷4－工件4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具應(yīng)該限制五個(gè)自由度：

3、六點(diǎn)定位原理應(yīng)用舉例1）、在長(zhǎng)方體工件上銑通槽2）、在長(zhǎng)方體工件上銑不通槽OXYZ應(yīng)該限制六個(gè)自由度：不完全定位完全定位4-機(jī)制工藝裝備-夾具應(yīng)該限制一個(gè)自由度：3）、在球面上銑平面4）、在車床上車外圓OXYZ應(yīng)該限制四個(gè)自由度：不完全定位不完全定位4-機(jī)制工藝裝備-夾具5)、分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度（1）車光軸外圓

（2）車套筒外圓

起傳動(dòng)作用，不起定位作用

起夾緊作用，不起定位作用4-機(jī)制工藝裝備-夾具（3）車光軸外圓的三種安裝方式。a)b)c)

4-機(jī)制工藝裝備-夾具一)、定位誤差產(chǎn)生的原因

1.工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合—⊿jb（見書P118圖4-33）2.定位副制造不準(zhǔn)確（基準(zhǔn)位移）—⊿db（⊿jw

）

（見后圖4-34P119）

∴⊿dw=⊿jb+⊿db（⊿jw

）3、定位誤差的計(jì)算

(書P116~123)4-機(jī)制工藝裝備-夾具零件加工工序簡(jiǎn)圖4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-34基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的定位誤差A(yù)4-機(jī)制工藝裝備-夾具二)、定位誤差的分析與計(jì)算

1、工件以平面定位工件以平面定位，夾具上相應(yīng)的定位元件是支承釘或支承板，工件定位面的平面誤差和定位元件的平面度誤差都會(huì)產(chǎn)生定位誤差。當(dāng)用以加工平面作定位基面時(shí)，此項(xiàng)誤差甚小，一般可以忽略不計(jì)。

2、工件以孔定位工件以孔定位，夾具上的定位元件可以是心軸或是定位銷。（1）定位銷（心軸）水平放置，單邊。見上圖。（2）定位銷（心軸）垂直放置，雙邊。4-機(jī)制工藝裝備-夾具3、工件以外圓定位

見下圖4-36,由于標(biāo)注鍵槽深度的工序尺寸所選工序基準(zhǔn)不同，它們所產(chǎn)生的定位誤差也不相同。

4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-36用V形鐵定位產(chǎn)生的誤差△dw=(△d/2)1/sin(/2)工序基準(zhǔn)在中心△dw=(△d/2)[1/sin(/2)-1]工序基準(zhǔn)在下母線△dw=(△d/2)[1/sin(/2)+1]工序基準(zhǔn)在上母線4-機(jī)制工藝裝備-夾具4、工件以一面兩孔組合定位（見下圖舉例）

一面兩孔定位例圖4-機(jī)制工藝裝備-夾具一面兩孔組合定位時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具4-機(jī)制工藝裝備-夾具三）、保證加工精度的條件

δ工件≧

⊿夾具＋⊿加工此不等式為采用夾具加工時(shí)的誤差計(jì)算不等式，即為保證加工精度的條件。一般：

⊿dw1/3δ工件

≤4-機(jī)制工藝裝備-夾具四、工件的夾緊（一）夾緊裝置

由動(dòng)力裝置和夾緊機(jī)構(gòu)兩大部分組成圖4-39夾緊裝置組成示例1－氣缸（動(dòng)力裝置）2－壓板（夾緊機(jī)構(gòu)）3－彈簧銷4－偏心輪5－調(diào)整螺釘1.夾緊裝置的組成4-機(jī)制工藝裝備-夾具2.夾緊裝置的基本要求（1）夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；（2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不振動(dòng)、不松動(dòng)，又要不因夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷、變形；（3）夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力；（4）結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制造、維修要方便。4-機(jī)制工藝裝備-夾具2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位（圖4-44及后薄壁件夾緊例圖）。1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的支承平面內(nèi)（圖4-43）；3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工面，以減小切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減小工件的加工振動(dòng)或彎曲變形（如后圖4-45）1.確定夾緊力作用點(diǎn)的原則（二）夾緊力的確定4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-43夾緊力作用點(diǎn)的選擇1－夾具體2－工件3－定位支承34-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-44夾緊力作用點(diǎn)對(duì)工件變形的影響4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖薄壁件的夾緊4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-45夾緊點(diǎn)靠近加工表面4-機(jī)制工藝裝備-夾具2.確定夾緊力作用方向的原則1）夾緊力的方向應(yīng)使定位基面與定位元件接觸良好，以保證工件定位準(zhǔn)確可靠（圖4-40）(應(yīng)垂直于工件的主要定位基面).2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形（圖4-42）3）夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小夾緊力（如書圖4-41p124）4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-40夾緊力垂直指向主要支承面4-機(jī)制工藝裝備-夾具圖4-42夾緊力方向與工件剛性關(guān)系4-機(jī)制工藝裝備-夾