机械制造工艺与机床夹具1 (4)

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1、机械制造工艺与机床夹具第四章机床夹具设计基础第一节概述第二节工件的定位原则及定位元件第三节定位误差的分析和计算第四节工件的夹紧第五节分度装置第一节概述机械加工过程中，为保证加工精度，固定工件，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具一、工件的安装⑴定位——工件应准确地安放在机床的合适位置上⑵夹紧——工件定位后，还需对工件压紧夹牢工件在机床上的安装方法一般有两种：⒈找正安装：按工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表，逐个找正工件相对于刀具及机床的位置，然后把工件夹紧。⒉用专用夹具安装：靠夹具来保证工件相对于刀具及机床所需的位置，并

2、使其夹紧。工件以圆柱面及端面C为定位基准，分别与夹具上的定位元件V形架5和圆柱销6接触而定位，由液压传动的压板3夹紧。夹具是通过定向键7与铣床工作台T形糟配合，安装在机床上。通过分析，可知用夹具安装工件的方法有如下特点：1)工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触实现的。因此无需找正便可将工件夹紧。2)由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置。3)通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。二、机床夹具的分类和组成㈠机床夹具的分类机床夹具一般可按应用范围、使用机床、夹紧动力源来分类。㈡

3、机床夹具的组成⒈定位元件⒉夹紧装置⒊夹具与机床之间的联接元件⒋对刀或导向元件⒌其它装置或元件⒍夹具体其中定位元件、夹紧装置和夹具体为基本组成部分。三、机床夹具在机械加工中的作用⒈保证加工精度⒉提高生产率、降低成本⒊扩大机床工艺范围⒋减轻工人的劳动强度第二节工件的定位原则及定位元件一、概述在机械加工中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。这种正确的相互位置关系，是通过工件在夹具中的定位、夹具在机床上的安装、刀具相对于夹具的调整来实现的。二、工件定位的基本原理㈠自由度的概念一个位于空间自由状态的物体，对于直角坐标系来说，具有六个自由度。它的

4、空间位置是任意的，即能沿X、Y、Z轴移动（移动自由度）。又能绕三个坐标轴转动（转动自由度）。㈡六点定位原则定位就是限制自由度。分析工件定位时，通常用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原则(六点定则)。通过以上分析，可将定位基准按其所限制的自由度数分为：⒈主要定位基准面设置三个支承点，限制工件的三个自由度。⒉导向定位基准面设置两个支承点，限制工件两个自由度的平面或圆柱面。⒊双导向定位基准面限制工件四个自由度的圆柱面。（左图）⒋双支承定位基准面限制工件两个移动自由度的圆柱面。（右图）⒌止推定

5、位基准面限制工件一个自由度的表面。⒍防转定位基准面限制工件一个转动自由度。在分析限制工件在空间的自由度，即分析工件的定位时，需注意下面两点：⑴用定位支承点限制工件的自由度，可以理解为：定位支承点与工件的定位基准必须始终保持紧贴接触，即工件上的定位基面与夹具的定位元件的工作表面要始终保持接触配合。⑵在分析定位支承点，即定位元件起定位作用时，不要考虑力的影响不能把“定位”与“夹紧”两个概念混淆。如图，工件在支承1和两个圆柱销2上定位，工件在X方向上的任一位置都可以夹紧，这就是说工件在X方向上的位置不确定，只有在X方向上设置一个止推销时，在X的方向才能取得确定的位置。㈢限制工件自

6、由度与加工要求的关系工批工件在夹具中定位时，只有满足以下两条要求，定位方案才是可行的。一是需要限制的自由度，必须都得到恰当地限制二是保证必要的定位精度和稳定性。因此确定定位方案时，要根据工件的加工精度要求，遵循六点定位原则，分析工件应该限制的自由度，确定定位方法，选择定位元件，继而进行定位误差的分析和计算。㈣工件定位中的几种情况⒈完全定位——工件的六个自由度全部被限制的定位⒉不完全定位——根据加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。⒊欠定位——根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位。无法保证加工要求，所以是不允许的。⒋过定位——夹具上的两个或两个以上的定位

7、元件，重复限制工件的同一个或几个自由度。过定位可能导致下列后果：⑴工件无法安装⑵造成工件或定位元件变形由于过定位往往会带来不良后果，一般确定定位方案时，应尽量避免。消除或减小过定位所引起的干涉，一般有两种方法：⑴改变定位元件的结构，使定位元件重复限制自由度的部分起定位作用。⑵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。三、定位方法及定位元件工件上的定位基准面与相应的定位元件与合称为定位副。定位幅的选择及其制造精度直接影响工件定位精度和夹具的工作效率以及制造使用性能。㈠工件以平面定位常用支承钉和支承板作定