教学配套教学教案肖继德陈宁平江南学院主编机床夹具设计第1章.pdf

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1、机床夹具设计机床夹具设计第一章工件的装夹第一节工件定位的基本原理第二节基准、定位副及对定位元件的基本要求第三节定位基面与定位元件第四节定位误差的分析与计算第五节一面两孔定位第六节特殊表面定位第七节夹紧装置的组成和基本要求第八节夹紧力的确定第九节基本夹紧机构第十节工件装夹的实例分析第一章工件的装夹工件的装夹是指工件的定位和夹紧工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。将工件定位后的位置固定称为夹紧工件夹紧的任务是：使工件在切削力，离心力，惯性力和重力的重用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。第一节第一节工件定位的基本原理工件定位的基本原理一、

2、六点定则一个尚未定位的工件，其空间位置的不确定性如右图。用以描述工件位置不确定性的，X,,YZ称为工件的六个自由度。工件定位的实质就是要限制对加工有不良影响的自由度。如图设置六个固定点，工件的三个面分别与这些点保持接触，工件的六个自由度表都限制了。用来限制工件自由度的点，称为定位支承点，简称支承点。六点定则用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则二、限制工件自由度与加工要求的关系工件定位时：•影响加工要求的自由度必须限制•不影响加工要求的自由度，视具体情况而定。工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位工件被限制的自由度少于六个，不能保证加工要求的定位称不完全定位在工件定位时，以

3、下几种情况允许不完全定位：1）加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。2）毛胚(本工序加工前)是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位三、重复定位重复定位分一下两种情况：•当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位。•当工件的一个或几个自由度被重复限制仍能满足加工要求，不但不产生有害影响，反而可增加加工件装夹刚度的定位，称为可用重复定位。轴与孔的的配合为一对定位副的情况下，判断可用重复定位

4、的条件是：X（1-1）min式中——工件孔与断面的垂直度误差；X——孔与定位心轴的最小配合间隙；min——允许的定位副弹性变形量不可用重复定位避免不可用重复定位的方法是改变定位装置结构主轴箱孔系加工时的定位简图符合这种可用重复定位的条件：V形面和A面的平行度误差δ小于//工件允许的弹性变形量ε，即//孔系组合夹具元件与元件之间的定位都采用一面两圆柱销定位•若孔间距的公差δ小于孔与定位销的最小配合间隙X加上允许的弹LDmin性变形量ε的两倍，即2(X)//min则元件之间可以顺利装配，且由于ε的存在而是刚度提高，属于可用重复定位。•当δ>2(X+ε),则属不可用重

5、复定位。LDmin第二节第二节基准，定位副及对定位元件的基本要求基准，定位副及对定位元件的基本要求一、基准及定位副在工件加工的工序图中，用来确定本工序加工表面位置的基准，称为工序基准。可通过工序图上标注的加工尺寸与形位公差来确定工序基准。当工件以会转面（圆柱面、圆锥面、球面等）与定位元件接触（或配合）时，工件上的回转面称为定位基面，其轴线称为定位基准。当工件有几个定位基面时，限制自由度最多的定位基面称为主要定位面，相应的限位基面称为主要限位面。工件上的定位基面和与之想接触（或配合）的定位元件的限位基面合称为定位副。二、定位符号和夹紧符号的标注在选定定位基准及确定了夹紧的方向和作用点后，应在工

6、序上标注定位符号和夹紧符号。三、对定位元件的基本要求1.足够的精度2.足够的强度和刚度3.耐磨性好4.工艺性好第三节第三节定位基面与定位元件定位基面与定位元件一、工件以平面定位时的定位元件1.主要支承——用来限制工件的自由度，起定位作用。⑴固定支承有支承钉和支承板两种形式。需要经常更换的支承钉应加衬套。⑵调节支承⑶自位支承在工件定位过程中，能自动调整位置的支承，又称浮动支承。2.辅助支承——用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用.⑴螺旋式辅助支承螺旋式辅助支承的结构与调节支承相近，但操作过程不同，前者不起定位作用，后者其定位作用，结构上螺旋式辅助不用螺母锁紧。⑵自动调节支承⑶推引式辅助

7、支承二、工件以圆孔定位时的定位元件1.定位销A型称圆柱销，B型称菱形销，其尺寸见下表2.圆柱心轴图1-20a为间隙配合心轴，图1-20b为过盈配合心轴，图1-20c为花键心轴3.圆锥销图1-22a用于粗定位基面，图1-22b用于精定位基面圆锥销与其他定位元件组合定位4.锥度心轴三、工件以外圆柱面定位时的定位元件⒈V形块主要参数有：D——V形块的设计心轴直径a——V形块两限位基面间的夹角H——V形块的高度T——