机械制造与控制专业教案：第2章 制造工艺装备03 (中职教育).doc

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1、机械制造与控制专业教案：第2章制造工艺装备032.3机床夹具设计基础机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床丄和对刀具的切削或成形运动处于准确的和对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。血要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具屮占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。所以“定位”也涉及到三层关系：工件在夹具

2、丄的定位，夹具相对于机床的定位，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。工件定位以后必须通过一定的装置产牛夹紧力把工件固定，使工件保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程屮因受切削力，惯性力等力的作用而发牛位置变化或引起振动，破坏了原来的准确定位，无法保证加工要求。这种产牛夹紧力的装置便是夹紧装置。§2.3・1机床夹具概述1.机床夹具的概念机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。2.机床夹具的分类机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具

3、、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产牛加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铳床夹具、钻床夹具（钻模）、镇床夹具（镇模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产牛加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。3•机床夹具的组成（1）定位元件（2）夹紧装置（3）对刀、引导九件或装置（4）连接元件（5）夹具体（6）其它元件及装置二、定位基准基准是用以确定牛•产对象丄几何要素问的几何关系所依据的点，线，而。在加工屮用以定位的基准称

4、为定位基准。有时，作为基准的点、线、面在工件上不一定具体存在（例如孔的中心线和对称中心平面等），其作用是由某些具体表面（如内孔圆柱面）体现的，体现基准作用的表面称为基面。§2.3.2工件的定位（一）六点定位原J任何未定位的工件在空间直角处标系屮都具有六个自由度。工件定位的任务就是根据加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六点定位原理是指用六个支撑点来分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定定位的方法。（二）支承点与定位元件（三）完全定位与不完全定位工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。按加工要求，允许有一个或几

5、个自由度不被限制的定位称为不完全定位。（四）欠定位与过定位按工序的加工要求，工件应该限制的H由度血未予限制的定位，称为欠定位。在确定工件定位方案时，欠定位吋绝对不允许的。工件的同一自由度背二个或二个以丄的支撑点重复限制的定位，称为过定位。在通常情况下，应尽量避免出现过定位。消除过定位及其干涉-•般有两个途径：其一是改变定位元件的结构，以消除被重复限制的自由度；其二是提高工件定位基而2间及夹具定位元件工作表而Z间的位置精度，以减少或消除过定位引起的干涉。（五）、夹具定位误差分析计算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准

6、的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。1、引言%1△总W6总为多种原因产牛的误差总和，§是工件被加工尺寸的公差，△总包括夹具在机床上的装夹误差，工件在夹具屮的定位误差和夹紧误差，机床调整误差，工艺系统的弹性变形和热变形误差，机床和刀具的制造误差及磨损误差等。%1△定+3W6其屮，3除定位误差外，其他因素引起的误差总和，可按加工经济精度査表确定。所以由①和②知道：△定W—3（是验算加工工件合格与否的公式）或者：△定W1/

7、36（也是验算加工工件合格与否的公式）2＞定位误差的组成1）、定义：定位误差是工件在夹具屮定位，由于定位不准造成的加工面相对于工序基准沿加工要求方向丄的最大位置变动量。2）、定位误差的组成：定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向丄的最大变动量，以△不表示。定位基准面和定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向丄的最大变动量，以△基表示。故有:△定=△不+△基此外明确两点:%1只用调整法加工一批零件才产牛定位误差，用试切法不产牛定

8、位误差;%1定位误差是一个界限值（有一个范围）。3）定位误差的分析计算⑴工件以平面定位时的定位误差定位基准：平面；定位元件工作面：平面====＞易加工平整，接触良好=>所以△基=0△定=△不（注：若位毛坯而，则仍有△基）⑵工件以外圆柱