制造技术 第十一章 机床夹具设计.ppt

1．按夹具的通用特性分类 通用夹具：指结构、尺寸已标准化、系列化，且具有一定通用性的机床附件 专用夹具：针对某一种工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具 成组专用（可调）夹具：采用成组加工工艺，将工件按形状、尺寸和工艺的共性分组，再为每组工件设计组内通用的专用夹具 组合夹具：是一种模块化的夹具，由一套预先制造好的标准元件组装成的专用夹具 随行夹具：自动线夹具，既担负装夹任务，又担负沿自动线输送工件的任务。 2.按夹具使用的机床分类 可分为车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮机床、数控机床夹具等。 3.按夹具的动力源分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。 手动夹具应有扩力机构与自锁性能，以减轻劳动强度与确保安全生产 常用的机动夹具有：气动、液压、气液增压、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧夹具等 三、机床夹具的组成 定位元件：用于确定工件在夹具中的位置； 夹紧装置：将工件压紧夹牢，并保证工件在加工过程中位置不变； 联接元件：用于确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相对位置； 对刀或导向元件：用于保证工件加工表面与刀具之间的位置； 其它装置或元件：定向键、操作件、分度装置、靠模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准化了的其它联接元件； 夹具体：是夹具的基座和骨架，用来配置、安装各夹具元件及装置。 五、机床夹具的现状及发展方向 对机床夹具提出了如下新的要求： 能迅速而方便地装备新产品，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 能装夹一组具有相似性特征的工件。 适用于精密加工的高精度机床夹具。 适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 提高机床夹具的标准化程度。 现代机床夹具的发展方向 精密化：如精密分度、高精度自定心 高效化：缩短加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。 柔性化：通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素。 标准化： 按夹具零件及部件的国家标准以及各类通用夹具、组合夹具标准制造，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 一、工件定位的基本原理 1．定位基准的基本概念 工件定位——按照加工工艺要求，将工件置于夹具中，使工件在夹紧前相对于机床和刀具就占有一个预定的位置，或者是使同一批工件逐次放置到夹具中时都能占据同一位置。 定位基准——在机械加工中用作定位的基准。 定位基面——工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由某些具体表面体现出来，这种表面称为定位基面。 设计基准——在零件图上用来确定某一表面的尺寸、位置所依据的基准。 工序基准——在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准。 定位基准按自由度分类 主要定位基准面： 设置三个支承点，限制了工件的三个自由度的定位表面。要求：支承面积大；三个支承点要对称配置。 导向定位基准面： 设置二个支承点，限制了工件的二个自由度的定位表面。要求：应选狭长表面；支承点布置应尽可能远。 双导向定位基准面： 限制四个自由度的圆柱定位面 双支承定位基准面： 限制二个移动自由度的圆柱定位面 止推定位基准面： 限制一个移动自由度的定位基准面。要求：应选窄小且与切削力相对的表面；支承方向平行于导向方向。 防转定位基准面： 限制一个旋转自由度的定位表面。 要求：支承点布置应离回转线尽可能远。 定位时应注意的几个主要问题 定位支承点必须与工件的定位基准面始终保持紧贴接触； 分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响； 定位支承点是定位元件抽象而来的。 消除或减少过定位干涉的两种方法： 改变定位元件结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用； 提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。 只有提出合理的附加条件，才允许采用过定位。 二、常用定位元件及选用 1．对定位元件的基本要求 足够的精度； 较好的耐磨性； 足够的强度和刚度； 较好的工艺性； 便于清除切屑。 3．常用定位元件的选用 工件以平面定位 面积较小的基准平面选用支承钉 面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板 毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承 毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承 当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承 第三节 常见定位元件1、工件以平面定位 固定式定位元件 可调支承 浮动式定位元件浮动支承：支承本身可随工件定位基准面的变化 而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位 辅助式支承元件----不起定位作用提高工件的装夹刚度和稳定性形式：螺旋式；自位式；推引式 2、工件以外圆柱面定位 1、V形块 *长V形块限制4个自由度