第四章 夹具设计课件.ppt

第四章 夹具设计 一、夹具的定义、分类、功用及组成 一、机床夹具及其组成 1、机床夹具 机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 2、机床夹具的组成　 (1).定位元件：确定工件在夹具中位置的元件。 (2).导向元件：用以引导刀具或调整刀具相对于夹具的位置。 如：钻套、对刀块。 (3).夹紧元件：确定夹具与机床或夹具与刀具的元件。 (4) .连接元件：用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。(5).夹具件：基础件，用于安装其它元件，形成整体(4).其它辅件：夹紧用的扳手，操作手柄，分度机构等。 如下图所示： (1)通用夹具：指已标准化，通用化好，可用于加工同一类型，不同尺寸工件加工的夹具。　　 (4)组合夹具（拼装夹具）：这种夹具是在夹具零部件完全标准化的基 础上，根据积木化原理，针对不同的工件 对象和加工要求，拼装组合则成夹具。构 成夹具的各零部件，在工件加工完后，可拆散成各种元件，组合成适用其它产品加工要求的夹具。（图示见下页）　　当今生产发展趋势：多品种、小批量。由此导致对生产装备的要求是高效、快捷的柔性系统。 二、夹具的定位原理 工件在机床或夹具中的装夹有三种方法： 1、夹具中装夹 是将工件装夹在夹具中，由夹具上的定位元件来确定工件的位置，由夹具上的夹紧装置进行夹紧。夹具通过定位原件安装在机床的一定位置，并用夹紧元件夹紧。 双联齿轮工件装夹在插齿机夹具上加工齿形的情况，定位心轴3和基座4是该夹具的定位元件，夹紧螺母1及螺杆5是夹紧元件，它们都装在插齿机的工作台上。工件以其内孔套在心轴3上，其间有一定的配合要求，以保证其齿形加工面与内孔的同轴度，同时又以其大齿轮端面靠紧在基座4上，以保证齿形加工面与大齿轮端面的垂直度，从而完成了定位；再用夹紧螺母1将工件压紧在基座4上，从而保证了夹紧。 2、直接找正装夹 由操作工人直接在机床上利用百分表、划线盘等工具进行工件的定位，俗称找正，然后夹紧工件称之为直接找正装夹。 将双联齿轮工件装在心轴上，当工件孔径大，心轴直径小，其间无配合关系，则不起定位作用，这时靠百分表来检测齿圈外圆表面找正。找正时，百分表顶在齿圈外圆上，插齿机工作台慢速回转，停转时调整工件与心轴在径向的相对位置，经过反复多次调整，即可使齿圈外圆与工作台回转中心线同轴，则可保证齿形加工与工件内孔的同轴度。 3、划线找正装夹 是事先在工件上划出位置线、找正线和加工线，找正线和加工线通常相距为5mm，装夹时按找正线进行找正，即为定位，然后再进行夹紧。 图为一个长方形工件在四爪单动卡盘上，用划线盘按欲加工孔的找正线进行装夹的情况。 （二）、六点定位原理 任何刚体在空间都有六个自由度，它们分别是沿空间直角坐标系X、Y、Z轴方向的移动自由度(X、Y Z)和绕三轴的转动自由度(X、Y、Z)。 是使工件在机床上(或夹具中)占有正确的位置，也就是 使它相对于刀具刀刃有正确的相对位置。 　用六个点(实际上相当于支承点的定位元件)与工件接触，每个固定点限制工件的一个自由度，这样图中刚体的六个自由度完全限制了。 5、完全定位和不完全定位 完全定位：全部限定工件的六个自由度。 不完全定位：至少有一个自由度未被限制。 　　　是否所有的工件加工时在夹具中都必须完全定位呢？不一定。究竟应该限制哪几个自由度，根据零件的具体加工要求来定。因我们讨论的是调整法定程切削加工，即刀具或工作台的行程调整至规定的距离为止，这样，在哪一个方向上有尺寸要求，就必须限制与此尺寸方向有关的自由度，否则用定程切削，就得不到该工序所要求的加工尺寸。 注： 不需完全定位的加工工序中，采用完全定位固然可以，但增加了夹具的复杂程序。在机械加工中，一般为了简化夹具的定位元件结构，只要对影响本工序的加工尺寸的自由度加以限制即可。 6、过定位与欠定位 　① 欠定位：加工中，工件定位点数少于应限制的自由度数。会产生不良后果。② 过定位：工件的某个自由度被限制两次以上。 2.过定位是否允许?一般来说过定位将使工件定位不确定，夹紧后会使工件或定位元件产生变形。 定位情况： ①销：限制了 X Y(移动） X Y(转动）四个自由度 ②支承板：限制Z(移动) X Y(转动) 三个自由度 ③挡销：限制Z(