机床夹具设计.doc

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1、第三章机床夹具设计教学时数：计划14学时教学目的：1、掌握定位误差计算　　　　　2、掌握夹紧力计算　　　　　3、掌握专用夹具设计要点，灵活运用定位元件和夹紧机构，根据生产实际和可能设计专用夹具。教学重点：1、工件的定位及定位误差计算　　　　　2、工件的夹紧及夹紧力计算　　　　　3、夹具的设计及装置合理选择。教学难点：1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。 第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用：实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正

2、确的位置；以保证工件的加工精度。图3-1：异形杠杆简图图3-2：车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度？工件用何定位元件限制了哪些自由度？为何V型块2固定，V形块6可调？且V型块2和V型块6开口方向不同？图3-3：盖板简图图3-4：钻床夹具盖板钻孔（通，盲孔）应限制自由度？夹具用何定位元件来限制各自由度？这里圆柱销，挡销，菱形销，各起什么作用？这里用左侧面和后侧面定位，是否用右侧面和前侧面定位？为什么？机床夹具在加工中的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人劳动条件；降低生产成本；扩大工艺范围。2、机床夹

3、具的分类和发展(1)分类　图3-5:机床夹具的分类按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。(2)发展应适用于产品品种和更新换代快的要求，其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。二、夹具的组成1.定位元件　定位：使工件在夹具中占据正确的位置。1.夹紧装置　压紧夹牢：使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。2.夹具体　　基础件3.其它装置　　分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务：首先是选择和设计相应的

4、定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。工件（定位面）　　夹具（定位元件；限位面）定位基面定位基准限位基面限位基准回转表面轴线回转表面轴线平面（理想）平面平面（理想）平面主要定位面：主要限位面：一、工件以平面定位1.主要支承：限制工件自由度，起定位作用。　　　　固定支承：支承钉：图3-6:支承钉　A平头（精基准）；　B球头（粗基准）；　　　　　　　　　　C齿纹头（侧面防滑）支承板：图3-7:支承板A无斜槽（侧面、顶面）；B带槽（底面）。　　　　调节支承：图3-8:调节支承　图3-9:调节支承的应

5、用　每个工件一调或每批工件一调。　注意：调好后应锁紧。　　　　自位支承（浮动支承）：图3-10:自位支承　　　　　　能自动调节位置，只限制一个自由度。　　　　　　二点式自位支承：　　三点式自位支承：　　２、辅助支承　提高装夹刚度和稳定性，不起定位作用。图3-11:辅助支承　　　注意：在工件定位后才与工件接触，然后锁紧，否则会产生过定位。　　　（1）螺旋式辅助支承　　　（2）自位式辅助支承　　　（3）推引式辅助支承。二、工件的圆柱表面定位１、工件以圆孔定位（1）圆柱销（定位销）：图3-12:定位销（2）圆柱芯

6、轴：图3-13:圆柱心轴a.间隙配合心轴Dmin,公差h6,g6,f7，结构简单精度低常孔端面组合定位；b.过盈配合芯轴，引导部分工作部分传动部分d3(Dmin)d2(DmaxR6)　L(L孔/2)L1/d>1时d1(DmaxR6)d2(DminH6)　c.花键芯轴由定心方式来确定心轴结构。（3）圆锥销限制三个自由度。图3-14:圆锥销定位单独定位易倾斜，一般由其它元件组合定位，定心精度高。图3-15:圆锥销组合定位（4）锥度芯轴（小锥度芯轴）　定心精度高，轴向位移大。尺寸计算。图3-16:小锥度心轴表3-

7、1小锥度心轴的尺寸计算项目计算内容123456789d1=Dmax+0.25TD≈Dmax+(0.01～0.02)㎜d1的公差取0.01～0.005㎜C=(d1-Dmax)/KN=(Dmax-Dmin)/K=Td/KDmax�工件孔的最大极限尺寸F=(0.3～0.5)DDmin�工件孔的最小极限尺寸D2=d1-KlTd�工件孔的公差l1=20～40㎜D�工件孔的基本尺寸l2=10～15㎜K�心轴锥度，查表3-2L=C+N+E+F+l1+l2+15㎜其它尺寸参见图3-16L/d<

8、8若不符此式，则应分组表3-1小锥度心轴的尺寸计算表3-2高精度心轴锥度推荐值基准孔直径D8～25㎜25～5050～7070～8080～100>100锥度K0.01/2.5D0.01/2D0.01/1.5D0.01/1.25D0.01/D0.01/100表3-2高精度心轴锥度推荐值　　2．工件以外圆柱面定位图3-17:Ｖ型块　　图3-18:活动Ｖ形块　　图3-19：Ｖ形块结构尺寸　　　　（１）V型块对中心性好，适