机械制造装备设计 关慧贞 第5章机床夹具设计.pptx

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1、第五章机床夹具设计第一节机床夹具的功能和应满足的要求第二节机床夹具的类型和组成第三节机床夹具定位机构的设计第四节机床夹具夹紧机构的设计第五节机床夹具的其他装置第六节可调整夹具的设计第七节组合夹具设计第八节机床夹具设计步骤第九节典型机床夹具的设计要求第一节机床夹具的功能和应满足的要求一、机床夹具的功能二、机床夹具应满足的要求一、机床夹具的功能（1）保证加工精度零件加工精度包括尺寸精度、几何形状和表面相互位置精度。夹具的最大功用是保证加工表面的位置精度。（2）提高生产率，降低生产成本快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短辅助时间，提高了成品率，

2、降低了成本。（3）扩大机床的加工范围如在车床上加镗夹具，可完成镗孔加工。（4）减轻工人劳动强度二、机床夹具应满足的要求（1）保证加工精度这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。（2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置；中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。（3）安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。（4）排泄顺畅（5）机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性第二节机床夹

3、具的类型和组成一、机床夹具的类型二、机床夹具的基本组成一.机床夹具的类型按专门化程度分：（1）通用夹具（2）专用夹具（3）成组夹具（4）组合夹具（5）随行夹具按使用机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具按动力源分：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等二、机床夹具的基本组成机床夹具（1）定位元件及定位装置（2）夹紧元件及夹紧装置（3）对刀与导引元件（钻套、对刀块）（4）动力装置（5）夹具体（6）其他元件及装置，有些夹具根据工具的加工要求，要有分度机构、铣床夹具还要有定位键。第三节机床夹具定位机构的设计一、工件的定位二

4、、典型的定位方式、定位元件及装置三、定位误差的分析与计算一、工件的定位工件定位目的：使同批工件在机床或夹具上有正确位置工件的定位方法(1)直接找正定位效率低，适于单件小批生产和定位精度要求较高的情况(2)划线找正定位适于单件小批生产或毛坯精度较低、大型工件粗加工(3)夹具中定位效率高，易保证质量，广泛用于批量生产（一）、六点定位原理未定位工件在空间有六个自由度，定位就是限制其自由度。合理布置六个定位支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制工件一个自由度，使工件六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置，此即六点定位原理。实际中一个定

5、位元件可体现一个或多个支承点，视具体工作方式及其与工件接触范围大小而定定位与夹紧的区别：定位是使工件占有一个正确的位置，夹紧是使工件保持这个正确位置。(1)完全定位与不完全定位工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位，允许少于六点的定位称为不完全定位。都是合理的定位方式。2、工件在夹具中定位的几种情况考虑定位方案时，先分析必须消除哪些自由度，再以相应定位点去限制。(2)欠定位与过定位工件应限制的自由度未被限制的定位，为欠定位，在实际生产中是绝对不允许的。工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的定位称为过定位或重复定位。一般来说也是不合理的。长

6、圆柱销1限制个自由度，支承板2限制个自由度。其中，被两个定位元件重复限制，产生过定位。若工件孔与端面垂直度误差较大，且孔与销间隙又很小，则定位情况如图所示，定位后工件歪斜，端面只有一点接触。若长圆柱销刚度好，压紧后连杆将变形，图b所示；若刚度不足，压紧后长圆柱销将歪斜，工件也可能变形，二者都会引起加工大孔的位置误差，使连杆两孔的轴线不平行。消除过定位及其干涉的途径：1.改变定位元件结构，消除对自由度的重复限制，如长销改成短销；2.提高工件定位基面之间的位置精度，提高夹具定位元件之间的位置精度，减少或消除过定位引起的干涉，精加工时可增加刚度和定位稳

7、定性。1)固定支承（支承钉、支承板）限制一个自由度二.典型的定位方式、定位元件及装置(1)工件以平面定位二.典型的定位方式、定位元件及装置(1)工件以平面定位1)固定支承（支承钉、支承板、定位分析）限制两个自由度2)可调支承多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差3)自位支承支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。4)辅助支承在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。(2)工件以圆孔定位工件以圆孔定位属于定心定位，包括定位销、圆柱心轴、圆锥销、圆锥心轴等。1）定位

8、销短限制两个自由度，长限制四个自由度分固定式和可换式，圆柱销和菱形销2）圆锥销常用于工件孔端的定位，可限制三个自由度3）定位心轴主要用于