項目8 機床夾具設(shè)計ppt課件

1、項目8 機床夾具設(shè)計,機械制造技術(shù),1,(任務(wù))目錄,2,機械制造技術(shù),任務(wù)一 認(rèn)識機床夾具,任務(wù)引入,軸套零件鉆床夾具,3,機械制造技術(shù),知識鏈接,一、機床夾具的分類,4,機械制造技術(shù),二、機床夾具的組成,夾具體,定位裝置（元件）,夾緊裝置,夾具與機床之間的聯(lián)接元件,對刀或?qū)蛟?其它裝置或元件,5,機械制造技術(shù),三、機床夾具在機械加工中的作用,減輕工人的勞動強度,保證加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率、降低成本,擴(kuò)大機床工藝范圍,6,機械制造技術(shù),任務(wù)二 通用夾具及其應(yīng)用,任務(wù)引入,通用夾具結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，在一定 范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具,作為機床的附件由機床附件廠制造

2、和供應(yīng),7,機械制造技術(shù),知識鏈接,一、頂尖及其應(yīng)用,頂尖主要有普通頂尖和撥動頂尖兩種,主要用于 精確重復(fù)定位或有同軸度公差要求的 工件的加工,頂尖 作為定位元件，具有定心精度高、安裝方 便、可提高工件裝夾剛度、減少工件在加 工中的振動,8,機械制造技術(shù),（1）普通頂尖,活頂尖一般用于工件的粗加工或半精加工,普通頂尖,固定式頂尖（死頂尖）,回轉(zhuǎn)式頂尖（活頂尖）,回轉(zhuǎn)式頂尖 裝有軸承，定位精度略差，但旋轉(zhuǎn)時不易 發(fā)熱，工件的加工精度低,固定式頂尖 定位精度高，但頂尖部分由于旋轉(zhuǎn)摩擦生 熱，容易導(dǎo)致頂尖或工件中心孔“燒壞”,死頂尖用于低速以及工件精度要求高時的加工,車床上加工細(xì)長軸時，一般都使用頂

3、尖進(jìn)行定位,9,機械制造技術(shù),（2）撥動頂尖,撥動頂尖,端面撥動頂尖,內(nèi)撥動頂尖,外撥動頂尖,端面撥動頂尖,10,機械制造技術(shù),外撥動頂尖,內(nèi)撥動頂尖,11,機械制造技術(shù),二、夾頭及其應(yīng)用,夾頭,氣壓夾頭,手動夾頭,油壓夾頭,（1）手動夾頭,按夾爪的數(shù)量不同分為兩爪、三爪、四爪等,也可分為同動和單動式兩種,三爪用于同心圓類工件的裝夾,一般,四爪用于偏心圓工件的裝夾,12,機械制造技術(shù),三爪卡盤 有正爪和反爪之分，適用于不同直徑的軸類 或套類工件的裝夾，可實現(xiàn)自動定心，裝夾 方便，但其夾緊力較小，不適宜于夾持外形 不規(guī)則的工件,三爪自定心卡盤,13,機械制造技術(shù),四爪單動卡盤裝夾工件,四爪卡盤

4、用四個絲桿分別帶動四爪，四個爪單獨移動，沒有自動定心的作用,利用劃針盤或百分表找正安裝工件,安裝精度比三爪卡盤高，夾緊力大，適用于裝夾截面形狀不規(guī)則和不對稱（偏心）的較重、較大的工件,14,機械制造技術(shù),（2）氣壓夾頭與油壓夾頭,氣壓夾頭,15,機械制造技術(shù),三、過渡盤及其應(yīng)用,三爪卡盤用過渡盤的結(jié)構(gòu),四爪卡盤用過渡盤的結(jié)構(gòu),GB/T434643471984,GB/T5901.15901.31986,用于卡盤和車床主軸之間的連接,16,機械制造技術(shù),四、撥盤及其應(yīng)用,兩頂尖撥盤裝夾工件,較長的（長徑比= 410）或工序較多的軸類工件的加工,車蝸桿工件,17,機械制造技術(shù),五、花盤及其應(yīng)用,在車

5、削形狀不規(guī)則或大而薄的工件時，可用花盤裝夾,花盤 工作面上有許多長短不等的徑向?qū)Р?，裝夾工件時配以角鐵、壓塊、螺栓螺母、墊塊、平衡鐵等,花盤結(jié)構(gòu),18,機械制造技術(shù),安裝工件時，按劃線找正，注意重心的平衡， 以防止旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動,花盤上裝夾工件,花盤與彎板組合裝夾工件,19,機械制造技術(shù),六、中心架和跟刀架及其應(yīng)用,車削細(xì)長軸（長徑比L/D 25）時，常用中心架或跟刀架作為輔助支承，以增加工件剛性,（1）中心架,加工細(xì)長階梯軸時，一般將中心架支承在軸的中間部位,中心架裝夾工件車外圓,20,機械制造技術(shù),（2）跟刀架,跟刀架 固定在大拖板側(cè)面上，隨刀架縱向運動。 它有兩個或三個支承爪，起輔助支承

6、作用,跟刀架 主要用于不允許有接刀的細(xì)長軸的加工,跟刀架裝夾工件車外圓,21,機械制造技術(shù),七、分度頭及其應(yīng)用,分度頭 是銑床（特別是萬能銑床）的重要附件，安裝 在銑床的工作臺上，加工的工件被支承在分度 頭主軸頂尖與尾座頂尖之間或夾持在卡盤上,3) 用卡盤夾持工件，使工件軸線相對于銑床工作臺 傾斜一定的角度，用以加工與工件軸線相交成一定 角度的平面、溝槽等,1) 使工件周期地繞自身軸線回轉(zhuǎn)一定的角度，完成等 分或不等分的圓周分度工作，如加工六角頭等,2) 通過配換掛輪，由分度頭帶動工件連續(xù)轉(zhuǎn)動，并與 工作臺縱向進(jìn)給運動相配合，用以加工螺旋齒輪等,22,機械制造技術(shù),（1）萬能分度頭的主要結(jié)構(gòu),

7、萬能分度頭自帶掛輪架、交換齒輪、尾架、頂尖、撥叉、千斤頂、分度盤、三爪卡盤、法蘭盤等附件,萬能分度頭的主要結(jié)構(gòu),23,機械制造技術(shù),（2）萬能分度頭的應(yīng)用, 直接分度 當(dāng)分度精度要求較低或分度數(shù)較少 時，可根據(jù)主軸上的刻度和本體上 的游標(biāo)直接進(jìn)行分度, 角度分度 當(dāng)需分度的零件在圖樣上以角度表 示時，可直接利用分度盤活角度表 按需進(jìn)行分度, 簡單分度 簡單分度是最常用的方法。它是利 用分度盤上不同的孔數(shù)和定位銷通 過計算來實現(xiàn)工件所需要的等分?jǐn)?shù),24,機械制造技術(shù),4) 工件裝夾時注意卡爪是否會與刀具 發(fā)生干涉等,使用分度頭時的注意事項：,1) 分度時注意分度頭的間隙問題；,2) 校正分度頭的

8、端面與y軸的平行， 即分度頭的軸線應(yīng)與x軸平行；,3) 校正尾座與分度頭在同一直線上；,25,機械制造技術(shù),八、平口虎鉗及其應(yīng)用,（1）平口虎鉗的結(jié)構(gòu),平口虎鉗 是銑床常用的夾具，其規(guī)格以鉗口寬度來表示， 常用的有100mm、125mm和150mm三種,固定式、回轉(zhuǎn)式、自定心、V型和手動液壓式等,平口虎鉗以及不同鉗口形式,26,機械制造技術(shù),（2）平口虎鉗的應(yīng)用,機用虎鉗裝夾的最大優(yōu)點是快捷方便，但夾持范圍不大, 隨時清理切屑及油污、保持虎鉗導(dǎo)軌面的潤滑與清潔, 維護(hù)好固定鉗口，在工作臺上安裝機用虎鉗時，要保證機用 虎鉗的正確位置。當(dāng)機用虎鉗底面沒有定位鍵時，應(yīng)使用百 分表找正固定鉗口面, 為

9、使夾緊可靠，盡量使工件與鉗口工作面接觸面積大些，夾 持短于鉗口寬度的工件盡量使用中間均等部位, 裝夾工件不易高出鉗口過多，必要時可在兩鉗口處加適當(dāng)厚度 的墊板, 要根據(jù)工件的材料、幾何輪廓確定適當(dāng)?shù)膴A緊力，不可過大， 也不能過小,27,機械制造技術(shù), 為提高萬能（回轉(zhuǎn)式）虎鉗的剛性，增加切削穩(wěn)定性，可將虎鉗底 座取下，把虎鉗直接固定在工作臺上, 在加工相互平行或垂直的工件表面時，若使用中的虎鉗精度不足， 可在工件與固定鉗口之間，或工件與虎鉗的水平導(dǎo)軌間墊上適當(dāng)厚 度的紙片或薄銅片，以提高工件的安裝精度, 在銑削時應(yīng)盡量使切削中的水平分力的方向指向固定鉗口, 應(yīng)注意選擇工件在虎鉗上安裝的位置，避

10、免在夾緊時虎鉗單邊受 力，必要時還要加輔助支承墊鐵, 夾持表面光潔的工件時，應(yīng)在工件與鉗口間加墊片，以防劃傷工件 表面。夾持粗糙的表面時，也應(yīng)在工件與鉗口間加墊片，這樣既可 以保護(hù)鉗口，又可提高工件裝夾的剛性。墊片一般采用銅或鋁等軟 質(zhì)材料制作,28,機械制造技術(shù),九、回轉(zhuǎn)工作臺及其應(yīng)用,回轉(zhuǎn)工作臺 是銑床上的主要裝夾工具之一，它可 以協(xié)助銑床完成各種零件的曲面加工 和需要分度的零件加工，也可應(yīng)用于 插床和刨床以及其他機床,十、吸盤及其應(yīng)用,吸盤 主要適用于磨床、車床、鉗工劃線等吸持 工件加工,29,機械制造技術(shù),任務(wù)三 熟悉工件定位的基本原理,任務(wù)引入,在機械加工中，必須使工件、夾具、刀具和

11、機床之間保持正確的相互位置，才能加工出合格的零件。這種正確的相互位置關(guān)系，是通過工件在夾具中的定位，夾具在機床上的安裝，刀具相對于夾具的調(diào)整來實現(xiàn)的,30,機械制造技術(shù),知識鏈接,一、自由度的概念,工件的六個自由度,、,、,31,機械制造技術(shù),二、六點定位原則,定位，就是限制自由度,用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是所謂“六點定位原則”，簡稱“六點定則”。,32,機械制造技術(shù),1長方體工件,長方體工件的定位,33,機械制造技術(shù),圓盤類工件的定位,2圓盤類工件,34,機械制造技術(shù),軸類工件的定位,3軸類工件,Z,3

12、5,機械制造技術(shù), 在分析定位支承點，即定位元件起定位作用時， 不要考慮力的影響。不要把“定位”與“夾緊” 兩個概念相混淆，兩者更不能互相取代,分析工件的定位時，需注意下面兩點：, 用定位支承點限制工件的自由度，可以理解為： 定位支承點與工件的定位基準(zhǔn)必須始終保持緊貼 接觸，即工件上的定位基面與夾具上的定位元件 的工作表面要始終保持接觸配合。若二者一旦脫 離，就表示失去了定位的作用,36,機械制造技術(shù),三、限制工件自由度與加工要求的關(guān)系,保證必要的定位精度和穩(wěn)定性,需要限制的自由度，必須都得到恰當(dāng)?shù)叵拗?四、工件定位中的幾種情況,1完全定位,工件的六個自由度全部被限制的定位,工件在X、Y、Z三

13、個坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式,37,機械制造技術(shù),2不完全定位,根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位,不完全定位,38,機械制造技術(shù),3欠定位（絕不允許）,應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位,4過定位,夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位,39,機械制造技術(shù),過定位可能導(dǎo)致下列后果：,（1）工件無法安裝,變速箱殼體定位方案,40,機械制造技術(shù),（2）造成工件或定位元件變形,連桿定位簡圖,正確方案,41,機械制造技術(shù),消除過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：,過定位往往會帶

14、來不良后果，所以應(yīng)盡量避免, 改變定位元件的 結(jié)構(gòu)，使定位元 件重復(fù)限制自由 度的部分不起定 位作用。如球面 墊圈、削邊銷等 的采用,球面墊圈,42,機械制造技術(shù), 提高工件定位基準(zhǔn) 之間以及定位元件 工作表面之間的位 置精度,提高位置精度,此時，也可消除因過定位而引起的不良后果，仍能保證工件的加工精度，而且有時還可以使夾具制造簡單，使工件定位穩(wěn)定，剛性增強。,因此，過定位亦可合理使用,43,機械制造技術(shù),任務(wù)四 正確選用定位元件,任務(wù)引入,工件在夾具中實際定位時，須把定位支承點轉(zhuǎn)化為具有一定結(jié)構(gòu)的定位元件與工件相應(yīng)的定位基準(zhǔn)面相接觸或配合而實現(xiàn)的,定位副的選擇及其制造精度直接影響工件的定位精

15、度和夾具的工作效率以及制造使用性能等,工件的定位基準(zhǔn)面與相應(yīng)的定位元件合稱為定位副,44,機械制造技術(shù),知識鏈接,一、工件以平面為基準(zhǔn)的定位,、,、,1平面定位方法的應(yīng)用,（1）對粗基準(zhǔn)平面的定位,粗基準(zhǔn)是指毛坯上未經(jīng)機 械加工的表面，該 基準(zhǔn)平面的平面度 誤差較大，同一批 工件上的平面狀況 也不相同,三個支承釘作定位件,45,機械制造技術(shù),（2）對精基準(zhǔn)平面的定位,精基準(zhǔn) 是指已經(jīng)機械加工的表面，這樣的基準(zhǔn)平面 度誤差小，可以直接放在平面上定位,工件對精基準(zhǔn)的定位,46,機械制造技術(shù),2平面定位的定位元件,（1）支承釘,支承釘,47,機械制造技術(shù),（2）支承板,支承板,48,機械制造技術(shù),（

16、3）可調(diào)支承,垂直方向可調(diào),水平方向可調(diào),49,機械制造技術(shù),（4）自位支承,自位支承 是指支承本身的位置在定位過程中，能自適 應(yīng)工件定位基準(zhǔn)面位置變化的一類支承,自位支承,50,機械制造技術(shù),3工件以臺階面為基準(zhǔn)的定位,當(dāng)工件以兩平行平面為定位基準(zhǔn)時，這兩個平行平面間的距離H的公差應(yīng)很小，且距離H比其長度L也應(yīng)很小。否則，工件會發(fā)生超過允許的傾斜,以臺階面為基準(zhǔn)的定位,51,機械制造技術(shù),當(dāng)工件的加工面與定位面之間距離誤差較大且零件的剛性又較差時，切削加工面時，工件可能因剛度不足產(chǎn)生變形，此時可以采用輔助支承,輔助支承件并不起定位作用，只是增加工件的穩(wěn)定性，防止工件在切削力的作用下發(fā)生變形或

17、振動,常見的輔助支承件,52,機械制造技術(shù),4工件以平面定位時的定位誤差,工件定位基準(zhǔn)對其規(guī)定位置的最大可能位移量稱作定位誤差,定位誤差只有在工序尺寸方向上才對工件的加工工序尺寸產(chǎn)生影響,工件以平面作定位基準(zhǔn)時，定位誤差的大小主要取決于工件上定位基準(zhǔn)平面的質(zhì)量，以及對規(guī)定位置的尺寸公差等位置精度,53,機械制造技術(shù),二、工件以外圓柱面為基準(zhǔn)的定位,工件以外圓柱面為基準(zhǔn)在夾具中定位時，應(yīng)力求使其軸線處于規(guī)定的位置上,1圓柱孔定位,（1）定位方法和定位件構(gòu)造,定位襯套的結(jié)構(gòu),54,機械制造技術(shù),（2）定位孔尺寸公差的確定,定位孔的基本尺寸應(yīng)為工件基準(zhǔn)外圓的最大尺寸，而公差宜按G7或F8間隙配合（定

18、位精度要求高時也可用H7或H6）,（3）定位誤差,工件基準(zhǔn)軸軸線的最大位移就是定位誤差，其數(shù)值等于二者配合的最大間隙。以定位表示定位誤差，以Td表示基準(zhǔn)軸的公差，TD表示定位孔的公差，表示二者配合的最小間隙（即定位孔的下偏差）,定位 = Td +TD +,55,機械制造技術(shù),2半孔定位,（1）定位方法和定位件構(gòu)造,將定位襯套分成兩半，下半孔作定位件，上半孔作夾緊件，該定位方法稱為半孔定位，主要用于不適宜以孔定位的大型軸類工件,半孔襯套的構(gòu)造形式,56,機械制造技術(shù),（2）定位誤差,基準(zhǔn)軸與定位半孔之間無需有配合間隙，半孔宜按H7的公差制作,以Td表示基準(zhǔn)軸的公差，TD表示定位孔的公差，其定位誤

19、差定位值為：,57,機械制造技術(shù),3V形塊定位,（1）定位方法,V形塊是由兩個互成角的平面組成的定位元件, 當(dāng)垂直于V形塊底面的方向上的工序尺寸公差較大， 而平行于底面方向上的位置尺寸要求較高，或當(dāng)鍵槽 （孔）的對稱性要求高時,適于V形塊定位的例子,58,機械制造技術(shù), 當(dāng)工件以外圓柱面作基準(zhǔn)而不適于用孔定位 時，如對長軸，曲軸或兩端大而中部細(xì)的臺 階軸必須以中部外圓面作定位基準(zhǔn)時，則可 用V形塊作定位件, 當(dāng)工件上有大于（180 - ）的一段圓弧面 作定位基準(zhǔn)時，則常用V形塊作角向定位件,（2）V形塊的構(gòu)造,V形塊的夾角有60、90、120三種， 而以90用得最多,59,機械制造技術(shù),V形塊

20、的尺寸關(guān)系,CV型塊開口尺寸 DV型塊的標(biāo)準(zhǔn)心軸直徑 V型塊上兩斜面之間的夾角 hV型塊的高度 HV型塊標(biāo)準(zhǔn)定位高度 在V型塊工作圖上必須標(biāo)注該尺 寸，它是用來檢驗V型塊制造精度的重要指標(biāo),當(dāng) = 90 時 H = h + 0.707D 0.5C,60,機械制造技術(shù),（3）定位誤差,當(dāng)工件以圓柱面 作定位基準(zhǔn)放在V形塊上，因該基準(zhǔn)尺寸有誤差，基準(zhǔn)軸線位置會有由點 到 點的變化。基準(zhǔn)的這種最大位移量 就是定位誤差,V形塊的定位誤差,V形塊定位 能很好的保證工件 的對稱性要求,61,機械制造技術(shù),三、工件以圓孔為基準(zhǔn)的定位,1外圓柱面定位,定位件有心軸和定位銷兩類，定位誤差同圓孔定位,定位銷的構(gòu)造

21、,(a)、(c) 不可更換的定位銷 (b)、(d) 可更換的的定位銷,62,機械制造技術(shù),2外圓錐面定位,工件以圓孔為基準(zhǔn)，在圓錐形定位件上實現(xiàn)定位時，可消除其配合間隙，獲得很高的徑向定位精度,常用的方法有利用小錐度定位、利用大錐度和相應(yīng)的端面（或 同軸的另一定位件）來組合定位兩種,小錐度心軸定位法,不宜用小錐度定位的情況,（1）小錐度心軸定位,63,機械制造技術(shù),（2）大錐度定位,其特點是除了利用工件的基準(zhǔn)孔外，還需使用工 件上另一基準(zhǔn)面來防止工件傾斜,大錐度心軸定位法,(a) 圓柱孔與頂尖孔組合定位,64,機械制造技術(shù),四、工件以特形表面為基準(zhǔn)的定位,定位的基準(zhǔn)表面取決于工件的形狀、表面精

22、度和 技術(shù)要求,除前述常用的表面外，有時還用螺紋面、齒輪的齒面、錐面、型面、花鍵及外形等作定位基準(zhǔn)的,五、工件的一面兩孔定位,實際生產(chǎn)中，常采用工件的兩個或兩個以上表面作為定位基 準(zhǔn)，即組合表面定位。最常用的是一面兩孔定位,兩孔可以是工件上原有的，也可以專為定位需要而特地加工出來的工藝孔,采用一面兩孔定位，可以使工件在各道工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一， 以保證達(dá)到工件的相互位置精度,65,機械制造技術(shù),工件采用一面兩孔定位時定位元件的設(shè)計步驟如下：,1定位元件的分析,平面采用支承板,兩孔采用一個短 圓柱銷和一 個菱形銷 (或削邊銷),一面兩孔定位,66,機械制造技術(shù),2定位元件的設(shè)計,（1）兩銷中心距尺

23、寸（Ld）及其對稱偏差（TLd2）,兩銷中心距基本尺寸Ld = LD（兩孔中心距尺寸）,兩銷中心距偏差TLd/2 =(1/51/3)TLD/2,（2）圓柱銷的尺寸及偏差,基本尺寸是配合孔的最小極限尺寸，配合按g6或f7選取,（3）削邊銷的尺寸及偏差,按表8-2選取削邊銷的寬度b及B，確定削邊銷的直徑：,d2max = D2min X2min,極限偏差一般按h6選取,67,機械制造技術(shù),X2min = b/D2min,削邊銷尺寸計算,b = D2minX2min/,忽略X2min 2及 2,68,機械制造技術(shù),中心距誤差補償值, = TLD + TLd,69,機械制造技術(shù), 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化元件。

24、對于非標(biāo)準(zhǔn)的定位件要合理 地選取材料和規(guī)定硬度、尺寸精度、表面粗糙度的 要求，以保證良好的強度、剛度等,在確定定位方案時，應(yīng)注意以下問題：, 要正確地限制必限的自由度。這要根據(jù)加工工序 的要求，采用適當(dāng)?shù)亩ㄎ患硐拗? 要確保定位精度，使定位所產(chǎn)生的誤差小于工序 相應(yīng)尺寸公差的1/31/5。在提高定位精度時， 還應(yīng)考慮制造條件和經(jīng)濟(jì)性, 要使定位穩(wěn)定可靠，般情況下應(yīng)避免過定位,70,機械制造技術(shù),表8-1 常見定位元件及其組合所能限制的自由度,支承釘,支承板,固定支承與浮動支承,固定支承與輔助支承,定位銷（心軸）,71,機械制造技術(shù),單錐銷,固定銷與活動銷,短支承板或支承釘,長支承板或兩個支承

25、釘,72,機械制造技術(shù),窄V型架,寬V型架或 兩個窄V型架,垂直運動的 窄活動V型架,端套,長套,73,機械制造技術(shù),半圓孔,單錐套,固定與活動錐套,74,機械制造技術(shù),任務(wù)五 夾緊裝置的設(shè)計和選用,任務(wù)引入,加工前，工件在夾具的定位元件上獲得正確位置后，還必須在夾具上設(shè)置夾緊機構(gòu)將工件夾緊，以保證工件在加工過程中不致因受到切削力、慣性力、離心力或重力等外力作用而產(chǎn)生位置偏移和振動，并保持已由定位元件所確定的加工位置,75,機械制造技術(shù),知識鏈接,一、對夾緊裝置的基本要求,、,、, 結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性, 夾緊過程中應(yīng)能保持在定位時已獲得的正確位置, 夾緊應(yīng)適當(dāng)和可靠，夾緊機構(gòu)一

26、般要有自鎖作用, 夾緊機構(gòu)應(yīng)操作方便、安全省力, 夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的生 產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng),76,機械制造技術(shù),二、夾緊力三要素的確定,1夾緊力方向的確定, 夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性,夾緊力方向?qū)︾M孔垂直度的影響,77,機械制造技術(shù), 夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能小,夾緊力方向與工件剛性的關(guān)系,78,機械制造技術(shù), 夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小,鉆孔時各力方向之間的關(guān)系,79,機械制造技術(shù),夾緊方向與夾緊力大小的關(guān)系,80,機械制造技術(shù),2夾緊力作用點的選擇,選擇作用點的問題是指在夾緊力方向已定的情況下 確定夾緊力作用點的位置和數(shù)目,夾緊力作用點應(yīng)

27、在支承面內(nèi), 夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個支承元件所形 成的支承面內(nèi),81,機械制造技術(shù), 夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,夾緊力作用點應(yīng)在剛性較好部位,82,機械制造技術(shù),必要時應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振動和變形,夾緊力應(yīng)盡靠近加工表面, 夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面以減小切 削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩,83,機械制造技術(shù),3夾緊力大小的確定,夾緊力大小要適當(dāng)，過大了會使工件變形，過小了則在加工時工件會松動造成報廢甚至發(fā)生事故,1) 采用手動夾緊時，可憑人力來控制夾緊力的大小，一般不需 要算出所需夾緊力的確切數(shù)值，只是必要時進(jìn)行概略的估算,計算夾緊力時，

28、首先求出切削力的大小，必要時算出慣性力、離心力的大小，然后與工件重力及待求的夾緊力組成靜平衡力系，列出平衡方程式，算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)K，即為實際夾緊力。粗加工時K取2.53，精加工時K取1.52,2) 當(dāng)設(shè)計機動（如氣動、液壓、電動等）夾緊裝置時，則需要 計算夾緊力的大小。以便決定動力部件的尺寸（如氣缸、活 塞的直徑等）,84,機械制造技術(shù),鉆孔時的夾緊力,切削力矩M和軸向力Fx ，工件與定位表面的摩擦系數(shù)為f，摩擦力臂為r,鉆削力估算,85,機械制造技術(shù),三、常見夾緊機構(gòu),1楔塊夾緊機構(gòu),（1）工作性能,楔塊夾緊,(c) 自鎖條件分析圖,86,機械制造技術(shù),（3）適用范圍,（2）

29、結(jié)構(gòu)特點, 楔塊結(jié)構(gòu)簡單，有增力作用。一般擴(kuò)力比i p = Q / F 3，只宜用在受力不大的工序中或與其他增力機構(gòu) 組合使用, 1+2為斜楔的自鎖條件。一般取 = 57, 楔塊夾緊行程小，且受楔塊升角的影響，增大可 加大行程，但自鎖性能變差, 夾緊和松開要敲擊大、小端，操作不方便,一般多用于改變夾緊力的方向或作為擴(kuò)力機構(gòu)， 與其他機械傳動裝置聯(lián)合使用,87,機械制造技術(shù),2螺旋夾緊機構(gòu),螺旋夾緊機構(gòu)是利用螺旋元件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生夾緊行程， 從而產(chǎn)生夾緊力的機構(gòu),螺釘夾緊機構(gòu),88,機械制造技術(shù),螺旋夾緊實際上就是將楔塊的斜面繞在圓柱體上成為螺 旋面，因此螺旋夾緊的原理與楔塊夾緊相似,（1）工作性能

30、,由于螺紋升角小于摩擦角，故螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能很好，螺旋夾緊機構(gòu)的擴(kuò)力比很大,（2）結(jié)構(gòu)特點,（3）適用范圍,夾緊動作緩慢、夾緊力變化較大，故不易實現(xiàn)機械化,具有夾緊力大、夾緊可靠、自鎖性能好和制造容易等優(yōu)點，應(yīng)用也非常廣泛，特別是在手動夾緊裝置中,生產(chǎn)中常采用一些快速的螺旋夾緊機構(gòu),89,機械制造技術(shù),3圓偏心夾緊機構(gòu),圓偏心夾緊機構(gòu)是利用圓偏心件回轉(zhuǎn)時工作半徑的變化 產(chǎn)生夾緊行程從而夾緊工件,圓偏心夾緊機構(gòu),90,機械制造技術(shù),（1）工作性能及其結(jié)構(gòu)特點,常用的偏心夾緊件是偏心輪（軸），都已標(biāo)準(zhǔn)化,其優(yōu)點是操作迅速，構(gòu)造簡單。 缺點是工作行程小，自鎖性較差,偏心夾緊好似一個弧形楔作用在

31、轉(zhuǎn)軸和工件之間。 夾緊的最大行程雖是2e（e為偏心距）,一般實際應(yīng)用中，都按D = 14 e來設(shè)計偏心輪,（2）適用范圍,圓偏心夾緊機構(gòu)的夾緊力不大，自鎖性能不夠穩(wěn)定。一般在切削負(fù)荷不大且振動較小的工序中使用,91,機械制造技術(shù),組合夾緊機構(gòu)是由幾個簡單夾緊件組合在一起，利用 杠桿作用來擴(kuò)大夾緊力，并在適當(dāng)部位 來夾緊工件的機構(gòu),組合夾緊機構(gòu),螺旋壓板夾緊機構(gòu),92,機械制造技術(shù),組合夾緊機構(gòu),偏心壓板夾緊機構(gòu),93,機械制造技術(shù),組合夾緊機構(gòu),偏心軸壓板夾緊機構(gòu),94,機械制造技術(shù),任務(wù)六 機床專用夾具設(shè)計及應(yīng)用實例,任務(wù)引入,熟悉機床專用夾具的設(shè)計步驟和方法,了解各類機床專用夾具的結(jié)構(gòu)及其

32、應(yīng)用,95,機械制造技術(shù),知識鏈接,一、車床夾具,車床夾具大致可分為心軸、圓盤式、花盤式和角 鐵式等數(shù)種,車床夾具包括用于各種車床、內(nèi)外圓磨床等機床 上的夾具,車床夾具都是安裝在機床主軸上，要求定位件與 機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線有高的位置精度,設(shè)計時要考慮其安裝方式、平衡問題和安全問題。 夾持應(yīng)盡量短些（減少懸臂長度）、輕些,96,機械制造技術(shù),1心軸,頂尖式心軸,錐柄式心軸,頂尖式心軸適用于加工長筒形工件,錐柄式心軸適合于加工短套或盤狀工件,其錐柄應(yīng)和機床主軸錐孔的錐度相一致,97,機械制造技術(shù),2圓盤式車床夾具,適用于各種軸類、盤套類等外形對稱的旋轉(zhuǎn)體工件，不必考慮平衡問題,它是通過過渡盤安裝在

33、機床主軸上的。使用過渡盤可使夾具安裝部分的結(jié)構(gòu)簡化，增加了通用性,圓盤式車床夾具,98,機械制造技術(shù),3角鐵式車床夾具,這種夾具不但平衡問題要認(rèn)真解決，而且旋轉(zhuǎn)時的安全問題也要認(rèn)真對待（可加防護(hù)罩）,平衡孔,4花盤式車床夾具,角鐵式車床夾具,適用于形狀比較復(fù)雜的工件，注意平衡問題,99,機械制造技術(shù),二、鉆床夾具,鉆床類夾具包括用在各種鉆床、鏜床和組合機床上的 孔加工夾具，簡稱鉆模（鏜模）或鉆具,1鉆床夾具的構(gòu)造和種類,（1）固定模板式鉆具,固定模板式鉆模,100,機械制造技術(shù),（2）復(fù)蓋式鉆模,它的鉆模板是可卸的，可“復(fù)”在工件上（無需夾具體），也可以和鉆具本體用定位銷或用鉸鏈連接,復(fù)蓋式鉆

34、模,適用于體積大而笨重的工件,101,機械制造技術(shù),（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模,工件裝在鉆模中后可以一起翻轉(zhuǎn)，以加工不同方向上的孔,翻轉(zhuǎn)式鉆模,102,機械制造技術(shù),（4）回轉(zhuǎn)式鉆模,用來加工沿圓周分布的許多孔（或許多徑向孔）,回轉(zhuǎn)式鉆模,103,機械制造技術(shù),2鉆套的種類,鉆套是鉆模上特有的元件，用以確定刀具的位置 和在加工中導(dǎo)引刀具,用于鉸刀的又稱鉸套，用于鏜削時還稱鏜套,（1）固定鉆套,固定鉆套,更換時需壓出舊鉆套，重新鏜修孔座，再配換新鉆套,104,機械制造技術(shù),（2）可換鉆套,（3）快換鉆套,適用于在一道工序中用幾種刀具（如鉆、擴(kuò)、鉸）依次連續(xù)加工，廣泛用在成批生產(chǎn)中,可換鉆套,快換鉆套,10

35、5,機械制造技術(shù),（4）特種鉆套,特種鉆套,106,機械制造技術(shù),三、銑床夾具,銑床類夾具包括用在各種銑床、平面磨床上的夾具,由于銑削力大又易振動，因此銑床夾具要有足夠的強度、剛度和可靠的夾緊,1.銑床夾具的構(gòu)造,加工殼體的銑床夾具,107,機械制造技術(shù),2銑床夾具的安裝,由于定向鍵和機床工作臺T形槽的配合有間隙，所以要按單面接觸的辦法進(jìn)行安裝,定向鍵用以確定夾具（定位件）對工作臺送進(jìn)方向的位置 精度 （平行度或垂直度等）,其尺寸可按機床工作臺的T形槽尺寸選定,它和夾具體以及和工作臺T形槽的配合都為H9 / h8,兩定向鍵間的距離力求大些，并要規(guī)定與定位件、對刀件的相互位置要求,常在夾具體的一

36、側(cè)設(shè)置一個校正面（將夾具體的一個側(cè)面磨平即可），安裝夾具時，就以校正面為準(zhǔn)用百分表找正,108,機械制造技術(shù),3銑床夾具的對刀裝置,用對刀塊調(diào)刀簡圖,對刀塊 工作表面的位置尺寸（H、L）一般是從定位表面注起，其值 應(yīng)等于工件相應(yīng)尺寸的平均值再減去塞尺的厚度S。其公差 常取工件相應(yīng)公差的1/31/5,109,機械制造技術(shù),四、鏜床夾具,鏜床夾具 主要用來加工箱體、支座等零件上的精密孔或 孔系，通常稱為鏜模,磨床尾架的鏜模,110,機械制造技術(shù),五、機床專用夾具的設(shè)計步驟和方法,1掌握生產(chǎn)條件，明確設(shè)計要求, 工件的零件圖紙和裝配圖紙, 明確產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和產(chǎn)品情況, 明確工序要求和加工現(xiàn)狀, 了解使用要求和制造條件, 掌握必要的設(shè)計資料,111