第四章 机床夹具设计原理1

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1、第四章机床夹具设计原理学习目的与要求（1）了解机床夹具的组成、作用及其对零件加工的重要性（2）掌握对工件定位的概念、原理、要求及定位误差的概念（3）掌握各种不同定位方式定位误差的计算（4）熟悉对工件夹紧的目的、要求和夹紧机构（5）熟悉各种机床上使用的夹具特点（6）初步掌握夹具设计的方法、要点和步骤主要内容第4章机床夹具设计原理4.1机床夹具的概述4.2工件的定位4.3典型的定位方式、定位元件及定位装置4.4定位误差4.5工件的夹紧4.6夹紧机构4.7夹具的动力装置4.8夹具的其它装置4.9夹具设计的方法及步骤思考与练习：§4-1夹具

2、的基本概念一、机床夹具的定义–定义：将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件与刀具间的相对位置关系的附加装置。¾机床夹具¾辅助工具——将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置。二、工件的安装¾定义：工件的定位及夹紧¾内容：定位安装夹紧¾方式：划线安装夹具安装划线安装（钳工手工作业）是指按图纸要求在工件表面上划出位置线以及加工线和找正线，安装工件时，先在机床上按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。例如：要在长方形工件上镗孔，可先在划线平台上划出孔的十字中心线，再画出加工线和找正线（加工线和找正线之间的距离一般为5毫米）。然后将

3、工件安放在四爪单动卡盘上轻轻夹紧，转动四爪单动卡盘，用划针检查找正线，找正后夹紧工件。特点：划线安装不需要其它专门设备，通用性好，生产率低，精度不高（一般划线找正的对线精度为0.1mm左右），适于单件、小批量生产中复杂铸件或者铸件精度较低的粗加工工序。四爪单动卡盘1-卡盘体2-卡爪3-丝杆CBCC-C1）位置尺寸精度:23+0.22）位置精度:平行度、对称度、均匀分布图4.1扇形零件技术要求简图定位键？？？三、夹具的组成1、夹具的组成①定位元件及定位装置②夹紧元件及夹紧装置③导向元件或对刀装置④动力装置⑤夹具体⑥其它元件与装置2、夹

4、具的工作原理要点①使工件占有正确的加工位置②保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置，满足加工面对定位基准的相互位置精度要求③保证加工面对定位基准的位置尺寸对刀装置1-定位键；2-支承板；3-齿纹顶支承钉；4-平头支承钉；5-侧装对刀块；6-夹具底块；7-底板；8-螺旋压板；9-夹紧螺母；10-对刀塞尺Fig4-1铣槽工序用的铣床夹具机床夹具和机床、刀具、工件之间关系图四、夹具的作用（1）保证加工精度（2）提高生产率（3）减轻工人劳动强度（4）扩大机床使用范围（5）降低生产成本（6）可由较低技术等级的工人加工五、夹具

5、分类1、按专业化程度①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具⑤随行夹具2、按机床种类①车床夹具②磨床夹具③钻床夹具(钻模)④镗床夹具(镗模)⑤铣床夹具3、按动力源手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空自紧(切削力)4.组合夹具1机床夹具概述典型组合夹具[1]1机床夹具概述典型组合夹具[1分解图形]§4-2工件的定位一、定位与基准¾定位：工件在夹具中占有正确的位置¾夹紧：固定工件的位置¾定位基准：确定工件安装时所用的基准二、定位原理¾自由度：一个物体在空间中可能具有的运动ttt)))¾刚体有六个自由度：xy、、、、、zxyz¾定位条

6、件：采取各种约束措施来(约束)消除六个自由度¾六点定位原理：圆盘类零件t))平面1、2、3：z、、xytt圆柱面5、6：xy、)槽4：z轴类零件tt))圆柱面1、3、4、5：yzyz、、、)槽2：xt端6：x六点采用六个按一定规则布置的约束点，限定位原理制工件的六个自由度，实现完全定位常见定位元件分析①定位销定位：vv短销：x,yvv))长销：x,y,x,y②V型铁定位：vr短V铁：x,zvrrx,y,zvrx,y长V铁：tr))x,z,x,z③锥销定位：④顶尖定位：))vrrx,yx,y,z三、定位的正常情况与非正常情况需限制5个

7、自由度需限制6个自由度满足加工精度所需限制的自由度分析完全定位正常定位不完全定位欠定位不正常定位超定位超定位的几个例子①平面定位：四个支撑钉→三个②平面长销平面→3个；长销→4个改进措施长销与小端面短销与大端面长销与浮动端面垫若工件上的某个自由度被二个，或二个以上的约束所重复限制，这种定位称过定位。vv))长销1：x,y,x,y))v))支撑板2：x,y,z其中：x,y被两个元件重复限制，这就产生了过定位。Fig4-7连杆过定位情况③一面两销两个短销均限制了sr→将其中一销改为削边销Y过定位益处¾增加稳定性¾增加刚性1）完全定位与不

8、完全定位工件的六个自由度，为了保证加工精度，均需要被限制，则称完全定位。工件上的某些自由度，对加工精度没有影响，则该自由度可不被限制，这样工件的被限制的自由度小于六个，则称不完全定位。上述两种情况，称为定位的正常情况，即：凡是影响加工