机床夹具设计原理2013课件.ppt

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1、第5章机床夹具设计原理本章要点机床夹具概述定位原理与定位误差工件的夹紧专用夹具设计方法和步骤典型机床夹具设计特点机械制造技术基础第5章机床夹具设计原理5.1机床夹具概述5.1.1机床夹具的作用1)工件易于正确定位，保证加工精度；2)缩短安装时间，提高劳动生产率；3)扩大机床工艺范围，实现一机多能；4)操作方便、安全、可降低对工人的技术要求，还可减轻工人的劳动强度。1）通用夹具：三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂生产，常作为机床附件提供给用户。2）专用夹具：为某一工件特定工序专门设计的夹具，多用于批量生产中。3

2、）通用可调整夹具及成组夹具：夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。4）组合夹具：由一套预先制造好的标准元件组合而成。根据工件的工艺要求，将不同的组合夹具元件像搭积木一样，组装成各种专用夹具。使用后，元件可拆开、洗净后存放，待需要时重新组装。组合夹具特别适用于新产品试制和单件小批生产。5）随行夹具：在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。◆按夹具使用范围划分5.1.2机床夹具的分类通用夹具三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头图5-1通用夹具图5-2专用夹具43φDL零件工序简图专用夹具零

3、件工序简图43φDLLφD43φD43LφDL34φDL43φDL34图5-3成组夹具KH1KH2KH3KH4成组夹具图5-4组合夹具1234567891011121314151617181—加筋角铁（2）2—槽用螺栓（6）3—平键（10）4—方形支承5—定位支承6—方形支承7—平垫圈8—六角螺母（8）9—槽用螺栓10—钻套螺钉11—快换钻套12—钻模板13—圆形定位销14—工件15—方形支承16—角铁17—压紧螺钉18—基础板组合夹具图5-5铣拨叉槽组合夹具1—方形基础板2—小长方支承3，14，20—六角螺母4

4、—φ40圆形定位盘5—大长方支承6—螺钉7—右支承角铁8，10—厚六角螺母9—垫圈11—槽用螺栓12—侧中孔定位支承13—小长方支承15—回转压板16—双头螺栓17—φ24圆形定位销18—圆螺母19—工件图5-6组合夹具实例组合夹具可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具等。◆按使用机床划分可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、真空夹具、电动夹具等。◆按夹紧力源划分5.1.2机床夹具的分类气动虎钳液压夹具图5-9铣轴端槽夹具1—V型块2—支撑套3—手柄4—定向键5—夹具体6—对刀块5.1.3夹具的组成1）定位元

5、件及装置123646）其他元件及装置（防护、防错、分度…）5）夹具体4）连接元件3）对刀及导向元件2）夹紧元件及装置5.2工件在夹具中的定位5.2.1定位的概念定位:工件在加工前相对于刀具和机床切削成形运动必须占有正确的加工位置。定位的作用：使工件占据定位元件所规定的位置，并且使一批逐次加工的工件在夹具中占据正确的位置。定位是工件安装过程的一部分，已经定位的工件尚需通过夹紧使工件固定下来。定位和夹紧是两个不同的概念。既不能只定位不夹紧，也不能用夹紧代替定位。5.2.2工件的定位基本原理图5-10六点定位原理XZY

6、六点定位原理要确定其空间位置，就需要限制其6个自由度将6个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6个自由度，这就是六点定位原理。一个在空间处于自由的物体具有6个自由度,即沿三个垂直坐标轴的移动、绕三个垂直坐标轴的转动。图5-11工件以平面3点定位XYZ与理论力学、机构学自由度概念差别——位置不定度——夹紧与定位概念分开——工件、夹具是弹性体注意：“点”的含义——对自由度的限制，与实际接触点不同正确理解工件定位原理的几点注意事项定位支撑点与工件定位基准要始终保持紧密接触或配合，才能起到限制自由度的作用；分析支撑点

7、的定位作用时，不考虑外力的作用；一个自由度由对应的一个支撑点限制，每个支撑点限制的自由度不允许重复或相互干涉；工件在夹具中实际定位时，是根据工件上已被选作定位基准的形状而采用相应结构形状的定位元件来实现的。工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。完全定位与不完全定位不完全定位主要有两种情况：①工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也无意义）。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线的转动等。②工件加工

8、要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制3个自由度就够了。定位原理完全定位与不完全定位ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd）e）ZYXf）ZYX图5-12工件应限制的自由度欠定位工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。图5-13欠定位示例XZYa）b）B