第6章 机床夹具设计基础

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1、第6章机床夹具设计基础6.1机床夹具概述夹具机床夹具(简称夹具)是指将工件迅速固定在正确位置上，完成切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工作所使用的工艺装备。作用：是指机床上用来完成工件装夹任务所使用的工艺装备。安装加工对象，使其占有正确的位置，以保证零件和产品的加工质量，并提高生产率，从而提高其经济性。6.1.1工件的安装找正安装工件安装专用夹具安装直接找正划线找正通用夹具专用夹具机床夹具——为某工件的某工序专门设计制造的夹具，结构简单、紧凑，操作方便迅速。——可适应不同工件的需要，结构较复杂，使用广泛。组合夹具成组夹具6.1.2机床夹具的分类如三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、平口

2、钳、分度头等。6.1.3夹具的组成夹具组成实例（1）定位元件，如图的定位销夹具的组成6.1.3夹具的组成（2）夹紧装置，如图的螺母（3）对刀元件，如图的钻套（4）夹具体（5）连接元件（6）其它元件和装置，如分度机构，铣床夹具还要有定位键，靠模装置和上下料装置等。问题：以上组成部分那些是夹具必不可少的？6.1.4夹具的作用（1）易于保证加工表面位置精度且加工质量稳定；（2）可以缩短辅助时间，提高劳动生产率；（3）可以减轻劳动强度，保证生产安全；（4）可扩大机床的使用范围，实现一机多能；（5）减少生产准备时间，缩短新产品开发周期；（6）在流水线上生产中，用于调整加工速度，平衡生产节

3、拍。6.2工件在夹具中的定位要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到如下三点：1．使夹具在机床上占有正确的位置。2．使一批工件在夹具中都占据一致的正确的加工位置。3．使刀具相对于夹具占有正确的位置。任何一个自由刚体（工件），在空间直角坐标系中均有六个自由度，即沿三个互相垂直坐标轴的移动（用表示）和绕三个坐标轴的转动（用表示）。6.2.1六点定位原理要定位，就必须限制这六个自由度。限制自由度的办法是采用定位支承。6.2工件在夹具中的定位六点定位原理：6.2.1六点定位原理六点定位原理：采用六个按一定规则布置的支承点，限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中占

4、有正确的位置。注意：所谓定位，可以理解为广义的保持接触。例如，系上汽车安全带的目的就是要保持身体和椅子接触，否则定位失效。6.2工件在夹具中的定位这说法对吗？定位元件所限制的自由度6.2.1六点定位原理6.2工件在夹具中的定位根据六点定位原理，完全限制六个自由度至少需要六个点，平均每个点最多限制一个自由度。分析定位元件限制的自由度数时，可以按一点确定一个自由度，两点确定两个自由度，三个点确定三个自由度处理。当定位元件不是点而表现为其他形式时，可按两点确定一条直线、三点确定一个平面逆向处理。典型定位元件的定位分析工件的定位面夹具的定位元件平面支承钉定位情况1个支承钉2个支承钉3个

5、支承钉图示限制的自由度6.2.1六点定位原理工件的定位面夹具的定位元件平面支承板定位情况一块条形支承板二块条形支承板一块矩形支承板图示限制的自由度典型定位元件的定位分析（续）圆圆柱销定位情况短圆柱销长圆柱销两段短圆柱销图示限制的自由度定位情况菱形销长销小平面组合短销大平面组合图示限制的自由度典型定位元件的定位分析（续）工件的定位面夹具的定位元件孔圆锥销定位情况固定锥销浮动锥销固定锥销和浮动锥销组合图示限制的自由度典型定位元件的定位分析（续）外圆柱面V形块定位情况一块短V形块两块短V形块一块长V形块图示限制的自由度定位套定位情况一个短定位套两个短定位套一个长定位套图示限制的自由度

6、典型定位元件的定位分析（续）圆锥孔锥顶尖和锥度心轴定位情况固定顶尖浮动顶尖锥度心轴图示限制的自由度典型定位元件的定位分析（续）定位元件的组合定位作用实例分析（定位作用对等）分析方法1：先单独看三爪卡盘限制的自由度，再看活动顶尖分析方法2：先单独看活动顶尖限制的自由度，再看三爪卡盘结论：具体限制的自由度可能会变，总体限制的自由度不会变同向但不同线的平动自由度被限制两次，第二次限制的同一平动自由度应转化为限制转动自由度。定位元件的组合定位作用实例分析（定位作用对等）分析方法1：先单独看左V形块限制的自由度，再看右V形块分析方法2：先单独看右V形块限制的自由度，再看左V形块结论：具体

7、限制的自由度可能会变，总体限制的自由度不会变同向且同线的平动自由度被限制两次，第二次限制的同一平动自由度是重复限制的自由度。重复定位一般不允许。定位元件的组合定位作用实例分析（定位作用有主次）分析方法：先分析起主要定位作用的长圆柱面，再分析短台阶设计夹具时，必须根据工件的加工要求和已确定的定位基面，选择定位方法及定位元件并分析定位精度。习惯上把限制自由度最多的定位基面称第一定位基面，依次就是第二、第三定位基面。或者分别称为主要定位基面、导向基面和止推基面。定位元件的布置6.2.1六点定位原理