机械制造工艺学课件：金属切削机床夹具设计.pptx

机床夹具设计原理

3.1机床夹具概述

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

3.3定位误差的分析与计算

3.4工件的夹紧

3.5各类机床夹具的设计特点

3.6机床夹具的设计方法及步骤

3.1机床夹具概述

3.1.1机床夹具在机械加工中的作用

夹具是机械加工中不可缺少的工艺装备之一，它对保证产品质量、提高生产效率、扩大机床的使用范围、减轻劳动强度等。机床夹具在机械加工中有以下作用：

1.易于保证加工精度，并使加工精度稳定

2.缩短装夹时间，提高劳动生产率

3.扩大机床工艺范围，充分发挥机床潜力

4.减轻工人的劳动强度，保证安全生产。

3.1.2机床夹具的分类与组成

1.机床夹具分类

通常按机床夹具的使用特点，可划分为以下5种类型：

1)通用夹具

2)专用夹具

3)组合夹具

4)可调整夹具和成组夹具

5)随行夹具

3.1机床夹具概述

3.1机床夹具概述

尾座套筒铣键槽夹具

1－V形块；2－压板；3－拉杆；4－限位螺钉；6－手柄；

7－轴；8－杠杆；9－偏心轮；10－定向键；11－夹具体

3.1机床夹具概述

3.1机床夹具概述

3.1机床夹具概述

3.1机床夹具概述

2机床夹具的组成

1)定位装置

2)夹紧装置

3)夹具体

4)连接元件

5)对刀元件

6)导向元件

7)其他元件或装置

3.1机床夹具概述

3.2.1工件以平面定位及其定位元件

1．定位方法

2．定位元件

上述定位元件都是根据工件加工要求，用来限制工件自由度的，因起着主要支承工件的作用，所以叫做主要支承。按支承的结构和作用的不同可分为：

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

一、工件一平面定位及其定位元件

固定支承。固定支承有支承钉和支承板两种型式。

可调支承

辅助支承

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

固定支承有支承钉和支承板两种型式。

在使用过程中，它们都是固定不动的。在定位过程中，支承钉一般只限制工件的一个自由度，而支承板相当于两个支承钉。

当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用球头支承钉。

齿纹头支承钉用在工件的侧面，它能增大摩擦系数，防止工件滑动。

当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承钉或支承板。

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

需要经常更换的支承钉应加衬套。

支承钉、支承板和衬套都已标准化，其公差配合、材料、热处理等可查阅手册。

工件以平面定位时，除采用上面介绍的标准支承钉和支承板之外，还可根据工件定位平面的具体形状设计相应的支承板，工件批量不大时也可直接以夹具体作为限位平面。

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

支承钉和支承板

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

标准定位支承板

A侧平面精基准定位用B水平面精基准定位用

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

在工件定位过程中，支承钉的高度需要调整时，可采用可调支承结构。标准可调支承钉：支承高度可调

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。

工件定位时，辅助支承是浮动的（或可调的），待工件夹紧后再固定下来，以承受切削力。

（1）手动式辅助支承

（2）弹簧式辅助支承

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

辅助支承应用实例

1－工件2－辅助支承3－铣刀

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

3.2.2工件以外圆定位及其定位元件

工件以外圆面定位有定心定位和支承定位两种基本方法。定心定位有各种形式的定心夹紧卡盘，弹簧夹头以及其他形式的定心夹紧机构。有时也用套筒作为定位元件。

1、定位方式：

定心定位：各种定心夹紧卡盘、弹簧夹头定心机构及弹性套筒；

支承定位：支撑钉或支撑板。

2、定位元件：定位套、支撑板和V型块等。

V形块

半圆环

定位套

支承定位

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

工件以外圆表面定位，V形块

Ｖ型块

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

活动V型块的应用

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

定位外圆的定位元件

⑴在V形块中定位，如图。

a)较长精基准；

b)较长粗基准；

c)阶梯轴定位用；

d)较长、较重工件。

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

经分析知，V形块定位有以下特点：

对中性：即当工件外圆直径发生变化时，其中心线始终位于V形块两斜面的对称面上，所以可认为定位基准为外圆中心线。

对固定V形块而言

短接触限2个自由度；

长接触限4个自由度；

其长短接触与孔轴接触判断相似。

3.2工件在夹具中的定位方式与定位元件

工