机械加工技术及设备 教学课件 作者 孙庆群 12_第12章　机床夹具设计基础.ppt

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1、机械加工技术及设备第12章　机床夹具设计基础12.1　概述12.2　工件在夹具中的定位12.3　工件的夹紧12.4　各类机床夹具12.5　专用夹具的设计方法和步骤12.1　概述12.1.1　夹具的作用在机床上加工零件时，为了使该工序所要加工的表面能够达到图样所规定的尺寸、几何形状及与其他表面间的相互位置精度等技术要求，在加工前首先应将工件装好、夹牢。1.按找正方式定位的装夹方法2.用专用夹具装夹工件的方法图12 - 1　后盖零件钻径向孔的工序图12.1　概述(1)保证加工精度　用专用夹具安装工件，能迅速准确地保证工件正确位置，不受工人操作水平等因素的影响，不同批次零

2、件基本达到相同精度，保证加工精度稳定可靠。(2)提高生产效率　采用机床夹具工件定位和夹紧迅速可靠，既可减少划线找正等辅助工时，又可提高工件加工时的刚度，允许选用较大切削用量，从而提高了劳动生产率。(3)改善劳动条件　采用夹具装夹工件方便、省力、安全。(4)降低生产成本　在成批生产中使用夹具，生产效率高，对工人技术要求低，可相对降低生产成本。(5)扩大工艺范围　单件小批量生产时，零件品种多数量少，又不可能为了满足所有的加工要求而购置相应的机床，采用夹具就可以扩大机床的加工范目。12.1　概述12.1.2　机床夹具的分类机床夹具种类繁多，可从使用特点、所用机床及动力源特

3、点3个不同角度对机床夹具进行分类如下：(1)按夹具使用机床分　可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控及自动机床夹具、自动线随行夹具等。(2)按夹具夹紧动力源分　可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。(3)按夹具的使用范围及特点分　可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具、拼装夹具、随行夹具等。1)通用夹具。2)专用夹具。12.1　概述3)组合夹具。4)可调夹具。5)拼装夹具。12.1.3　机床夹具的组成零件类型不同，机床夹具结构不同，但其中各类组成元件和机构的作用基本上又是相同的。(1)定位元件　主要

4、用于确定工件在夹具中的正确位置。(2)夹紧装置　主要用于夹紧工件，在受到外力作用时能保持工件正确加工位置不变。(3)夹具体　用于连接夹具上的各种元件和机构，使之成为整体装置，与机床的相关部位连接确定夹具相对机床正确位置的夹具基础件。12.1　概述(4)对刀导引元件　用于确定或引导刀具。(5)其他元件和装置　有定向件、连接操作件以及根据夹具特殊功能需要而设置的一些分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。12.2　工件在夹具中的定位12.2.1　工件定位方法及定位元件1.定位副及对定位元件的要求1)足够的耐磨性以保持长期稳定的精度。2)足够的精度以保证加工精度。3)足够的

5、刚度及强度。4)良好的工艺性。2.常见定位方式及定位元件(1)工件以平面定位　在机械加工过程中，支架、机座、箱体等工件都是以平面为主要定位基准面的。12.2　工件在夹具中的定位图12 - 3　固定支承钉1)固定支承。12.2　工件在夹具中的定位图12 - 4　固定支承板12.2　工件在夹具中的定位图12 - 5　可调支承2)可调支承。12.2　工件在夹具中的定位图12 - 7　自位支承a)二点浮动式　b)杠杆式　c)球面三点式3)自位支承。12.2　工件在夹具中的定位图12 - 8　辅助支承(2)工件以圆孔定位　盘类、套类及齿轮零件加工常以单一孔、一面一孔或一面两孔

6、形式定位，用定位销、心轴类定位元件实现定位，以保证加工面如外圆面、锥面或齿轮分度圆对内孔的同轴度。4)辅助支承。12.2　工件在夹具中的定位1)圆柱定位销。图12 - 9　定位销a)D＞3～10mm　b)D＞10～18mm　c)D＞18mm　d)可换式12.2　工件在夹具中的定位图12 - 10　圆柱心轴a)间隙配合心轴　b)过渡配合心轴　c)花键心轴1—引导部分　2—工作部分　3—传动部分12.2　工件在夹具中的定位2)定位心轴。3)小锥度心轴。4)圆锥销。图12 - 11　小锥度心轴12.2　工件在夹具中的定位图12 - 13　圆锥销组合定位(3)工件以外圆柱表

7、面定位　在盘类、套类、轴类等零件加工中，常以外圆柱面作为定位基准，根据工件定位外圆柱面的长短、大小、完整程度及加工要求等，可以对应采用定位套、半圆套、V形块等定位元件。12.2　工件在夹具中的定位图12 - 14　定位套1)定位套。12.2　工件在夹具中的定位图12 - 15　半圆套定位2)半圆套。12.2　工件在夹具中的定位3)V形块。图12 - 16　固定V形块结构形式12.2　工件在夹具中的定位图12 - 17　活动V形块的应用(4)工件以“一面两孔”组合形式定位　在加工箱体、支座类零件12.2　工件在夹具中的定位时，常用工件上一面两孔作为定位基准，以使基