机床专用夹具的设计与定位方法.ppt

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1、4.1机床夹具的组成、作用和分类4.2常见定位方法和定位元件4.3工件的夹紧4.4夹具的其他装置4.5专用夹具的设计方法第4章　机床夹具4.1机床夹具的组成、作用和分类4.1.1机床夹具的组成1.定位元件由于夹具的首要任务是对工件进行定位和夹紧，因此无论何种夹具都必须有用以确定工件正确加工位置的定位元件。如图4-1所示为钻盖板上9-φ5mm孔的专用夹具，夹具上的圆柱销4、菱形销7和挡销6都是定位元件，通过它们使工件和钻模板在夹具中占据了正确的加工位置。1-钻模板;2-钻套;3-压板;4-圆柱销;5-夹具体;6-挡销;7-菱形销图4-1钻床夹具2.夹紧装置夹紧装置的作用是将工件在夹具中压紧

2、夹牢，保证工件在加工过程中当受到外力作用时，其正确的定位位置保持不变。图4-1中所示的夹具就利用压板、螺栓、螺母将工件压紧在夹具体上，它们构成了夹紧装置。3.夹具体夹具上的所有组成部分都需要通过一个基础件使其联结成为一个整体，这个基础件称为夹具体，如图4-1中的件5。4.其他装置或元件除了定位元件、夹紧装置和夹具体外，各种夹具还根据需要设置一些其他装置或元件，如分度装置、引导装置、对刀元件等。图4-1中的钻套2和钻模板1就是为了引导钻头而设置的引导装置。4.1.2机床夹具的作用1.保证工件的加工精度采用夹具后，工件各有关表面的相互位置精度是由夹具来保证的，比划线找正所达到的精度高很多，并且质

3、量稳定。2.提高劳动生产率采用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，不仅省去了划线找正所花费的大量时间，而且简化了工件的安装工作，显著地提高了劳动生产率。3.改善工人劳动条件，保障生产安全用夹具装夹工件方便、省力、安全。用气动、液动等夹紧装置，可大大减轻工人的劳动强度。夹具在设计时采取了安全保证措施，用以保证操作者的人身安全。4.降低生产成本在批量生产中使用夹具时，劳动生产率提高，并且允许使用技术等级较低的工人操作，可显著地降低生产成本。5.扩大机床工艺范围采用夹具可使本来不能在某些机床上加工的工件变为可能，以减轻生产条件受限的压力。如图4-2(a)中所示的异形杠杆零件，如果不采用专用夹具，φ1

4、0H7孔在车床上将无法加工。现采用图4-2(b)所示的专用夹具，工件以φ20h7外圆为定位基准面，在V形块2上定位，用可调V形块6作辅助支承，采用铰链压板1和两个螺钉5夹紧，保证尺寸50±0.01mm和平行度公差的要求。1-铰链压板;2-V形块;3-夹具体;4-支架;5-螺钉;6-可调V形块;7-螺杆图4-2加工杠杆零件的车床夹具4.1.3机床夹具的分类1.按夹具的通用特性分类1)通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具，如三爪卡盘、四爪卡盘、平口虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等，这类夹具由专门生产厂家生产和供应，其特点是使用方便，通用性强，但加工精度不高，生

5、产率较低，且难以装夹形状复杂的工件，仅适用于单件小批量生产。2)专用夹具专用夹具是针对某一工件某一工序的加工要求专门设计和制造的夹具，其特点是针对性很强，没有通用性。在批量较大生产和形状复杂、精度要求高的工件加工中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。3)可调夹具可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的不足而发展起来的一类夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调和成组夹具两种。例如图4-3所示是生产系列化产品所用的铣销轴端部台肩的夹具。台肩尺寸相同但长度规格不同的销轴可用一个可调夹具加工。图4-3可调夹具4)组合夹具组

6、合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块化元件具有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹具使用完后即可拆卸，留待组装新的夹具。如图4-4所示为车削管状工件的组合夹具，组装时选用90°圆形基础板1为夹具体，以长、圆形支承4、6、9和直角槽方支承2、简式方支承5等组合成夹具的支架，工件在支承9、10和V形支承8上定位，用螺钉3、11夹紧，各主要元件由平键和槽通过方头螺钉紧固连接成一体。1-90°圆形基础板;2-直角槽方支承;3、11-螺钉;4、6、9、10-长、圆形支承;5-简式方支承;7、12-螺母;8-V形支承;13-连接板图4-4组合夹具2.按夹具的使用机床分类这是专用夹具设计所用的分类

7、方法。如在车床、铣床、钻床、镗床等机床上使用的夹具，就称为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等。3.按夹具的动力源分类按夹具所使用的动力源可分为：手动夹具、气动夹具、液动夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具等。各种夹具不论结构如何，其基本原理都是一致的。本章主要介绍专用夹具的结构设计原理。4.2常见定位方法和定位元件4.2.1工件定位方案的确定工件在夹具中定位时，起定位支承点作用的是一定形状的定位元件。不同