第二篇 第二章 工件的定位夹紧及夹具设计08.ppt

第二篇 汽车拖拉机制造工艺学 第二章 工件定位夹紧 与机床夹具设计 机床夹具——凡是机械加工中用来迅速装夹工件，使工件对机床、刀具保持正确相对位置的装置称为机床夹具。 保证加工精度 夹具能使工件对机床，刀具保持正确的相对位置，从而保证了工件的加工精度。 提高生产效率 避免了手工操作用划线等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间。 降低劳动强度 如可用气动、电动、液动夹紧。 扩大机床的使用范围 如在车床的溜板上或在摇臂钻床工作台上，装上镗模就可以进行箱体的镗孔加工，以代替镗床加工。 降低了对工人的技术水平要求 机床夹具的组成 定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中位置的元件。 通过它使工件加工时，相对于刀具及切削成形运动处于正确位置。如上例中的V形块、平面支承、心轴等。 夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定位置，使它在重力惯性力及切削力等的作用下不致产生位移的装置。 它通常是一种机构，包括夹紧元件（如夹爪、压板等），增力传动装置（如：杠杆、螺旋增力机构、斜楔、凸轮等）以及动力装置（如：气缸、油缸）等。 导向元件和对刀装置 用于确定夹具相对于刀具的位置。 如对刀块、钻套、镗套等。 联接元件 用来保证夹具和机床工作台之间的相对位置。如铣夹具的定向键。 其它元件及装置 据需要而定。如分度装置等。 是否每个工件均需要限制六个自由度，采用六点定位呢？ 工件在夹具中的定位，可以转化在空间直角坐标系中，用定位支承点约束工件自由度的方式来分析。 工件在定位时应该被限制的运动自由度数目，完全由工件在该工序的加工技术要求所确定。 通常，支承点的数目≤6（一般地，一个定位支承点只能限制工件的一个自由度）。 据加工技术要求确定工件定位时所应限制的自由度数目，只是保证如此定位能满足加工技术要求的必要条件，但并不是满足工件在夹具中合理装夹的充分条件。 欠定位是不允许的；过定位原则上也是不允许的。在实际中为了考虑夹紧刚度等问题，在满足①重复限制自由度的支承之间，不会使工件的安装发生干涉；②满足精度要求的前提下；可适当采取过定位。 （主要定位面上）三个定位支承点的分布，必须尽量使彼此远离和分散，这样所形成的受力三角形的面积便愈大，三点分布过近，受力△面积小，外力作用点若稍微偏出此△，工件便会倾倒； 选作导向定位面的定位基准面，应力求其面积愈狭而长，则其导向作用愈好， （导向定位面上）两个定位支承点在定位面的纵长方向上，也必须彼此相距愈远愈好。 定位误差的来源组成 定位误差的来源与组成 定位误差的来源与组成 定位误差的计算 定位误差的计算－工件以平面定位时的定位误差计算 定位误差的计算－工件以平面定位时的定位误差计算 定位误差的计算－工件以平面定位时的定位误差计算 定位误差的计算－工件以外圆面定位时的定位误差计算 定位误差的计算－工件以外圆面定位时的定位误差计算（V形块定位） 定位误差的计算－工件以外圆面定位时的定位误差计算（V形块定位） 总结 由上面公式可看出： 1）V型块的α角↑，三种情况的定位误差↓，但α角不宜过大，这样V型块的对中性能变差。 2）△dw2最小，所以以下母线为工序基准来标注定位误差最小。 Sin90°=1 α=90°、60°、120° 当α由60°→120° α/2由30°→60°，Sin α/2 ↑, △dw ↓ 定位误差的计算－工件以圆孔定位时的定位误差计算在过盈配合圆柱心轴上定位 定位误差的计算－工件以圆孔定位时的定位误差计算在间隙配合圆柱心轴上定位－心轴水平放置 第四节工件的夹紧与夹紧机构 §4-1夹紧装置的组成和基本要求 为了使工件加工时在切削力、惯性力、重力等外力作用下，仍然 保持已定好的位置，在夹具上还须设有夹紧装置，对工件产生适 当的夹紧力。 夹紧装置的设计和选择是否合理，将直接影响工件的加工质量和 生产率。因此对夹紧装置提出以下要求： ①保证加工精度：夹紧工件时，不能改变工件已定好的正确位置，夹紧后，工件的变形表面受挤压后不可超过规定的限度，加工时，工件不应松动，并力求振动最小。 ②夹紧动作迅速准确：在成批大量生产时，尽可能采用气动液压夹具。 ③夹紧效果安全可靠：具有自锁性，保证力源除去后，不致松动。 ④操作方便省力 ⑤结构简单，容易制造 夹紧装置的组成 典型的夹紧装置是由①力源装置；②中间递力机构；③夹紧元件；④夹 紧机构这四部分组成。 力源装置——产生夹紧作用力的装置，通常是指机动夹紧时所用的气动、液压、电动等动力装置，对于手动夹紧，不存在力源装置 中间递力机构——介于力源和夹紧元件之间的递力机构，把力源装置的夹紧作用力传递给夹紧元件，由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。 作用： ①改变夹紧作用力的方向 ②改变夹紧作用力的大小 ③保证夹紧机构的