第3章 机床夹具设计

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1、第二章机床夹具设计装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。定位：确定工件在机床上或夹具中具有正确位置的过程。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。工件的装夹主要有直接装夹、找正装夹和夹具装夹三种方法。2.1装夹的概念2.2夹具装夹加工时的加工误差不等式为加工得到合格零件，就满足下式式中——工件装夹误差，包括定位误差和夹紧误差；——夹具的对定误差，包括对刀误差和夹具位置误差;——过程误差——工件的制造误差初步计算时，可考虑按三项误差平均分配，即：在多数情况下，夹紧衰减较小，可忽略不计，故可用不等式控制夹具装夹时的加工误差。2.3定位原理完全定位：工

2、件在机床上或夹具中定位，其六个不定度（自由度）都被限制。部分定位：工件在机床上或夹具中定位，其六个不定度没有被全部限制。也称不完全定位。重复定位：工件在机床上或夹具中定位，其一个或几个不定度被几个定位支承点重复限制。也称过定位。欠定位：工件在机床上或夹具中定位时，其应予以限制的不定度数多于定位支承点数而导致的定位一足。工件的定位是采用完全定位、部分定位，还是重复定位，要视工序加工要求和工件定位基准的情况而定。欠定位的情况是不允许出现的。2.4定位元件工件以平面为定位基准时，常用支承钉、支承板、调节支承及浮动自位支承等定位元件；以圆孔为定位基准时，常用定位销和定位心轴等定位元件；以

3、外圆柱面为定位基准时，常用定位套、支承板和V形块等定位元件；以锥孔为定位基准时，常用锥度心轴和顶尖为定位元件。定位元件的选择与定位基准（面）的形状和所需限制的不定度数有关。2.5定位误差及其计算定位误差是指由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差，记作δ定位。δ定位与定位基准的选择、定位基准面和定位元件制造精度及两者之间的接触配合情况有关。注意：δ定位只在产生调整法加工条件下，δ不重和δ位置并不在任何情况下都存在。定位误差的计算:可按定义，根据一批工件定位可能产生定位误差的两个极端位置，通过几何关系直接求得；也可按定位误差的组成，由δ定位=δ位置δ不重计算得到

4、。加减号的确定：根据两者对一批工件定位由一种可能的极端位置变为另一种可能的极端位置时工序尺寸变化的影响同异来确定。δ定位基准不重合误差δ不重基准位置误差δ位置几种典型表面定位误差的分析方法1.工件以圆孔为定位基准面时：工序尺寸要求通常有如下图所示的几种情况。这里圆孔为定位基准，被加工面是宽度为b的槽，所选用的定位心轴或定位销直径尺寸为。（1）当定位孔与心轴（或定位销）过盈配合，或采用自动定心心轴定位时式中：2e——工件圆孔与外圆的同轴度。几种典型表面定位误差的分析方法(2)当定位孔与心轴（或定位销）指定边接触（如心轴水平放置）时若计入工件外圆与圆孔的同轴度，则几种典型表面定位误差

5、的分析方法(3)当定位孔与心轴（或定位销）任意边接触（如心轴垂直放置）时式中——定位孔与心轴间的最小配合间隙。这里加“0”表示基准不重合误差对工件的定位没有影响，因为这种情况下工件定位的极端位置只出现在工件内孔最大最大的时候，与定位基准和工序基准之间的尺寸变化无关。当考虑工件圆孔和外圆同轴度时几种典型表面定位误差的分析方法2.工件以外圆为定位基准面时，通常用V形块作为定位元件实现对中定位。图2.2示为在一轴类工件上铣槽的几种不同的工序要求，定位误差的计算如下：(1)工序基准为轴心线O时几种典型表面定位误差的分析方法(2)工序基准线为上母线D时(3)工序基准为下母线C时2.6夹紧力

6、的确定原则（1）夹紧力的方向垂直于主要定位基准面；就有利于减小夹紧力。（2）夹紧力的作用点应能保证工件定位稳定，不致引起工件产生位移或偏转；应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小；应尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可靠性。（3）夹紧力的大小要适当。计算夹紧力时，通常将夹具或工件视为刚体，根据工件受切削力、夹紧力、重力、惯性力等后的静力平衡条件来计算理论夹紧力W，乘以安全系数K，作为实际所需的夹紧力W0，即：W0=KW2.7常用的夹紧机构夹紧机构的作用是将动力源（手动或机动）外加的作用力转化为夹紧力的机构。常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构、铰链杠

7、杆夹紧机构和联动夹紧机构等。例题7：例题8：例题9：