机械制造-第四章机床夹具设计原理.pptVIP

第四章机床夹具设计原理第一节概述一、夹具的定义及组成在机械加工中,根据工件的加工要求,使工件相对机床、刀具占有正确位置（定位），并能快速，可靠地夹紧工件（夹紧）的装置称为夹具。夹具由以下部分组成（一）定位元件：使工件相对机床、刀具占有正确位置的元件。（二）夹紧装置：快速，可靠地夹紧工件的装置。（三）对刀——引导元件：保证刀具与工件加工表面有正确相对位置的装置。（四）连接元件：保证夹具相对机床有正确位置的元件。（五）夹具体：将夹具各部分连接在一起的零件。二、夹具的分类（一）按使用点分通用夹具、专用夹具、组合夹具、成组夹具、随行夹具（二）按使用机床分车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具等。（三）按动力源分手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等。三、夹具的作用（一）保证加工精度（二）提高生产效能，降低生产成本（三）减轻工人劳动强度（四）扩大机床工艺范围第二节工件在机床中的定位一、定位使工件相对机床、刀具占有正确位置，称为定位。二、定位的基本原理要使每个工件相对夹具（机床、刀具）都占有同一正确加工位置，则就要限制工件的六个自由度，即X位移、Y位移、Z位移、和X旋转、Y旋转、Z旋转，这就称为工件的“六点定位原则”。如图示。三、定位的类型（一）完全定位工件的六个自由度全部被限制而在空间占有完全确定的唯一位置，称为完全定位。（二）不完全定位工件的六个自由度不全部被限制的定位，称为不完全定位。（三）欠定位工件实际定位所限制的自由度数目，少于其加工要求所必须限制的自由度数目，称为欠定位。（四）过定位几个定位支承点重复限制同一自由度的现象，称为过定位。四、常见的定位方式和定位元件（一）对定位元件的基本要求1、要有与加工要求相适应的精度。2、具有足够的刚度。3、具有一定的耐磨性。（二）工件以平面定位1、基本支承（1）固定支承1）工件以粗基准定位时，使用球头支承钉或锯齿头支承钉。2）工件以精基准定位时，使用平头支承钉或支承板。（2）可调支承可调支承主要用于毛坯质量不高、而又以粗基准定位时的中小批生产。（3）自位支承：支承本身在定位过程中所处的位置，是随着工件定位基准位置的变化而自动与其适应。2、辅助支承(1)辅助支承的作用1)起预定位作用2)提高夹具工作稳定性3)提高工件的刚性(2)辅助支承的类型1)自引式辅助支承(又称自动调节支承)2）升托式辅助支承3）直接锁紧的自引式辅助支承4)液压锁紧的辅助支承（三）工件以圆孔定位1、心轴2、定位销3、锥销（四）工件以圆锥孔定位（五）工件以外圆定位1、V形块2、定位套筒3、半圆孔定位座4、外圆定心夹紧机构（六）工件以组合表面定位1、工件以一面二孔定位2、工件以一个面和两个与其垂直的外圆柱面定位3、工件以一个孔和一个平行于孔中心线的平面定位第三节定位误差一、定位误差及其产生的原因定位误差（?dw)：一批工件在夹具中定位时,工序基准（设计基准）在工序尺寸所在的方向上相对于其理想位置（定位基准）的最大位移量。产生原因：定位基准与工序基准不重合产生误差（?jb)、定位元件制造不准确产生误差（?db)。二、定位误差的计算（一）工件以平面定位工件以平面定位时，如定位基准与工序基准不重合，定位误差即为定位基准与工序基准间的公差。?dw=?jb=2h,反之为零。例1：如图示定位方案铣工件的台阶面，要求尺寸保持为20±0.15。试分析和计算这时的定位误差，并判断这一方案是否可用。解：这一定位方案是以平面定位，由于存在定位基准与工序基准不重合，有基准不重合误差?jb，此误差即为定位误差?dw。?dw=?jb=0.14?2=0.28mm由于0.28mm占±0.15的比重过大，此方案不宜采用。（二）工件以圆孔定位?dw=?db=A+S-（A-S）=2S=e+TD+Td。或?dw=?db=A+S-A=S=(e+TD+Td)/2例2：有一套筒以圆孔在间隙配合圆柱心轴上定位车外圆，如图示。要求保持内外圆同轴度为0.06mm，如果圆孔与心轴按基孔制H7/g6配合，则采用这样的心轴是否满足要求。已知圆孔直径为30+0.021。解：工件以内圆定位，定位基准与工序基准重合，无基准