机床夹具设计原理讲义.ppt

南通大学机械工程学院 张华 ntuzhh@ntu.edu.cn;第三章 机床夹具设计原理;§ 3.1 概 述;夹具的组成及夹具与机床、刀具相互关系;套筒零件钻孔夹具;工件：拨叉;二、机床夹具的功能;;§ 2.2 工件的定位;1、工件以平面定位;固 定 支 承; 用于侧面或顶面定位 ;可调支承;可调支承应用实例;采用可调支承可使夹具适应不同尺寸工件加工的定位要求;自位支承;工 作 原 理 根据工件定位面的变化自动调整 支承点与定位面的接触位置; 几种自位支承的实例 ;辅助支承;提高定位稳定性;2、工件以圆柱孔定位;心 轴 定 位;菱形销;固定锥销;3、工件以外圆表面定位;;;;4、定位表面的组合;本次课结束;§ 2.3 定位误差的计算; 当夹具在机床上的定位精度已达到要求时，如果工件在夹具中定位的不准确，将会使工序基准在加工尺寸方向上产生偏移。往往导致加工后工件达不到要求，存在定位误差。; 二、基本概念： 定位误差： 指工件在夹具中定位，由于定位不准确而造成的加工面相对于工序基准沿加工要求方向上的最大位置变动量。包括基准不重合误差和基准位移误差。（用△D表示） 本质：工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量 ; 二、基本概念： 基准位移误差： 由于定位元件、定位基准本身制造误差而引起定位基准本身相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。（用△Y表示） ; 二、基本概念： 基准不重合误差： 工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量。（用△B表示） ;1、定位误差的产生——基准位移误差;2、定位误差的产生——基准不重合误差;三.定位误差的计算;定位误差的计算步骤一;定位误差的计算步骤二;定位误差的计算步骤三;定位误差的计算步骤四;定位误差的计算步骤五;1、工件以平面定位——例1;1、工件以平面定位——例2;2、工件以内孔定位;;;;;;;;? / ?;;1）计算L尺寸的定位误差： 工序基准与定位基准不重合;计算H尺寸的定位误差，需考虑三个问题： 1、由D尺寸误差变化引起的基准位移误差； ?Y=?D/2sin(?/2)=0.14/ 2sin450=0.99 2、由于D对d有同轴度误差，使D轴线与d轴线偏移，还将影响基准不重合误差的大小。 ?B1= ?d/2= 0.05 ?B2= 0.04;例2 : (P19 31题) 工件定位如图2-21所示，若定位误差控制在工件尺寸公差的1/3内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到要求，应如何改进？并绘制简图表示。;?80-0.1;;;;保证加工精度实现的条件 若规定工件的加工允差为δ工件，以Δ夹具表示与采用 夹具有关的误差，以Δ加工表示除夹具外与工艺系统其它 因素（如机床误差、刀具误差、受力受热变形等）有关 的加工误差，为保证工件的加工精度要求，必须满足误 差计算不等式 ： δ工件≥Δ夹具＋Δ加工 制订夹具公差时，应保证夹具的定位、制造和调整误差 的总和不超过零件公差的三分之一。;作业布置;§2.4 工件的夹紧;一、工件在夹具中的夹紧;一、对夹紧机构的基本要求;二、夹紧力的确定;? 夹紧力的方向应使夹紧时工件的变形最小 ——夹紧薄壁工件尤其应当注意;W;;2、夹紧力作力点 选择的原则;;改变着力点形式以减小工件的夹紧变形;? 夹紧力作用点应尽量靠近被加工表面 ——提高工件加工部位的刚度，减小切削 振动，必要时采用辅助支承;三、夹紧力的估算;;三、基本夹紧机构;1、斜楔夹紧机构;;; 斜楔夹紧的特点： 1）有增力作用，扩力比 i = Q / P 2）夹紧行程小,h/l =tanα，故 h 远小于 l ； 3）结构简单，但操作不方便。 主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。;2、螺旋夹紧机构;螺旋杠杆夹紧;R1;单螺旋夹紧的快卸结构及元件;螺旋夹紧特点： 1）结构简单，自锁性好，夹紧可靠； 2）扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大； 3）夹紧行程不受限制； 4）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低;类 型 圆 偏 心—升角变化大; 曲线偏心—升角变化均匀;;;;4、其它夹紧机构;5、联动夹紧机构;B)多件联动夹紧;平行多件夹紧;作业布置;§ 2.5 常用的夹具及设计要点;车床夹具;液 性 塑 料 心 轴;电 磁 卡 盘 ;车床夹具与车床主轴的联接方法;;固 定 式 钻 模;回 转 式 钻 模; 四、夹具的连接元件、对刀装置和引导元件;3. 引导元件;;;2. 对刀装置