机械制造技术基础 第2版 教学课件 作者 黄健求 05第五章 机床夹具设计原理.pdf

第五章 机床夹具设计原理 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成 部分,本章主要讨论: 机床夹具的功用、分类和组成； 工件在夹具中的定位和夹紧; 夹具的选用与设计方法 第一节 概 述 • 机床夹具是一种在各种金属切削机 床上实现装夹任务的工艺装备，如 车床上使用的三爪自定心卡盘； 铣床上使用的平口虎钳等; 平面磨床上使用的电磁吸盘等。 一、机床夹具的功用 • 与机床联结定位并夹紧工件 • 1. 能稳定地保证工件的加工精度 • 2. 能减少辅助工时，提高劳动生产率 • 3. 能扩大机床的使用范围，实现一机 多能 二、机床夹具的分类 • 1．按专门化程度分类 • (1)通用夹具 • (2)专用夹具 • (3)通用可调夹具和成组夹具 • (4)组合夹具 • (5)随行夹具 • 2 ．按使用的机床分类: • 车床夹具、 • 铣床夹具、 • 钻床夹具、镗床夹具、 • 磨床夹具、 • 齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 • 3．按夹紧动力源分类: • 手动夹具、 • 气动夹具、 • 液压夹具、气液夹具、 • 电动夹具、 • 磁力夹具、 • 真空夹具等。 三、机床夹具的组成 • 下图为加工薄壁套工件外圆的端面A 的车轴套夹具。 工件8 以内孔和端面B为基准，在夹具的涨块7上定位， 转动螺母2，带动拉杆9 向左移动，使涨块7涨开定位夹 紧工件。卸工件时，反向转动螺母2、销钉5推动涨块7 向左移动，工件松动。 夹具的组成 • 1. 定位元件（定位装置）:序号7 • 2. 夹紧装置:序号2;3;9 • 3. 对刀与导引元件: • 4. 夹具体:序号1 • 5. 其它元件及装置:序号6 第二节 工件的定位 • 工件在机床上的定位包括工件在夹 具上的定位和夹具相对于机床的定 位两个方面，即工件相对于机床的 定位是间接通过夹具来保证的。本 章主要讨论工件在夹具上的定位。 一、六点定位原理 • 1. 工件的自由度 • 沿x 、y 、z轴移 动的三个自由度: • 绕x 、y 、z轴转 动的三个自由度 : 图5-2 物体的六个自由度 2. 六点定位原理 用正确分布的六 个支承点来限制 工件的六个自由 度，从而使工件 在夹具中得到正 确位置的原理， 称为六点定位原 理。 六个支承点的正 图5-3 工件的六点定位 确分布：3-2-1 3. 工件在夹具中定位的几种情况 图5-4 不同加工要求的工 件 • (1)完全定位:将工件的六个自由度全部 限制(上图ａ); • (2)不完全定位:根据工件被加工表面的 加工精度,要求限制的自由度少于六个 (上图ｂ); • (3)欠定位 : 根据工件被加工表面的加 工精度要求，需要限制的自由度没有 得到完全限制; (4)过定位 : 工件的某自由度被夹具上两 个或两个以上的定位元件重复限制 ， 过定位特点： • 提高工件的刚性，减少工件加工变形； • 可能导致定位干涉(工件装夹困难）， 进而导致工件或定位元件产生变形、 定位误差增大。因此在定位设计中应 该尽量避免