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1、第六章 机床夹具设计第一节 机床夹具概述一、机床夹具及组成夹具装夹工件的工艺装备作用:定位和夹紧组成:定位元件、夹紧元件、夹具体、联接元件、刀具导向装置、其他元件1-1-夹具体夹具体夹具体夹具体2-2-液压缸液压缸液压缸液压缸3-3-压板压板压板压板4-4-对刀块对刀块对刀块对刀块5-V5-V形架形架形架形架6-6-圆柱销圆柱销圆柱销圆柱销7-7-定向键定向键定向键定向键夹具的组成与作用夹具的组成与作用 各元件的作用：各元件的作用：定位元件：确定工件在夹具上的位置夹紧元件：夹紧工件夹具体：联接夹具各元件和装置刀具导向装置：引导或调整刀具，使刀具与定位元件有正确位置联接元件：确定夹具在机床上的位
2、置其他元件或装置：如分度装置、防错装置、安全保护装置、顶出装置二、夹具的功能保证加工质量提高生产效率扩大机床工艺范围减轻工人劳动强度，保证生产安全夹具的分类夹具的分类通通通通用用用用夹夹夹夹具具具具专专专专用用用用夹夹夹夹具具具具组组组组合合合合夹夹夹夹具具具具随随随随行行行行夹夹夹夹具具具具按用途分类按用途分类按用途分类按用途分类夹具的分类夹具的分类车车车车床床床床夹夹夹夹具具具具铣铣铣铣床床床床夹夹夹夹具具具具钻钻钻钻床床床床夹夹夹夹具具具具镗镗镗镗床床床床夹夹夹夹具具具具磨磨磨磨床床床床夹夹夹夹具具具具齿齿齿齿轮轮轮轮机机机机床床床床夹夹夹夹具具具具其其其其它它它它机机机机床床床床夹夹夹
3、夹具具具具按使用机床分类按使用机床分类按使用机床分类按使用机床分类夹具的分类夹具的分类手手手手动动动动夹夹夹夹具具具具气气气气动动动动夹夹夹夹具具具具液液液液压压压压夹夹夹夹具具具具气气气气液液液液增增增增压压压压夹夹夹夹具具具具电电电电动动动动夹夹夹夹具具具具磁磁磁磁力力力力夹夹夹夹具具具具真真真真空空空空夹夹夹夹具具具具离离离离心心心心力力力力夹夹夹夹具具具具其其其其它它它它按动力源分类按动力源分类按动力源分类按动力源分类新型数控夹具与组合夹具新型数控夹具与组合夹具新型数控夹具体新型数控夹具体新型数控夹具体新型数控夹具体新型数控夹具与组合夹具新型数控夹具与组合夹具孔系组合夹具孔系组合夹具孔
4、系组合夹具孔系组合夹具新型数控夹具与组合夹具新型数控夹具与组合夹具槽系组合夹具槽系组合夹具槽系组合夹具槽系组合夹具第二节 工件在夹具上的定位工件在机床上的定位工件在机床上的定位工件在夹具上的定位夹具在机床上的定位一、常用定位方法与定位元件一、常用定位方法与定位元件以平面以平面以平面以平面定位定位定位定位支承钉支承钉支承钉支承钉支承板支承板支承板支承板自位支承自位支承自位支承自位支承可调支承可调支承可调支承可调支承辅助支承辅助支承辅助支承辅助支承支承板支承钉自位支承自位支承可调支承可调支承用于工件表面不规整或批与批尺寸变化较大用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面有角度误差表面以圆柱孔以圆柱孔以圆柱孔
5、以圆柱孔定位定位定位定位定位销定位销定位销定位销各种心轴各种心轴各种心轴各种心轴各种定位销定位销与夹具的配合为过盈配合或间隙配合以圆柱面以圆柱面以圆柱面以圆柱面定位定位定位定位V V型块型块型块型块定位套定位套定位套定位套过盈心轴过盈心轴间隙心轴间隙心轴锥度心轴锥度心轴a）用于较短精圆柱面的定位）用于较短精圆柱面的定位c）用于较长精圆柱面定位）用于较长精圆柱面定位半圆套用于大型轴类零件的精基准定位b）用于较长粗圆柱面的定位）用于较长粗圆柱面的定位d）用于较长且定位基面较大的圆柱面定位）用于较长且定位基面较大的圆柱面定位以其他表以其他表以其他表以其他表面定位面定位面定位面定位锥度心轴锥度心轴锥度
6、心轴锥度心轴齿面齿面齿面齿面工件以导轨面定位工件以导轨面定位一面两销定位中两销的设计：确定两销的中心距尺寸及公差 取销的中心距基本尺寸等于工件孔中心距基本尺寸，公差取为孔中心距的1/5-1/3确定圆柱销的直径及其公差 相应孔的最小直径作为圆柱销直径的基本尺寸，公差取g6或f7确定菱形销宽度直径及其公差 按表61选取菱形销的宽度；按式62计算最小间隙；计算菱形销直径的基本尺寸，公差取h6或h7步骤：步骤：第三节工件的夹紧一、夹紧装置的设计要求1、夹紧力不应破坏定位；2、足以抵抗加工中的各种力和振动；3、工件不应发生过度变形；4、有足够的夹紧行程；5、具有自锁性；6、结构简单、易于操作。二、夹紧力
7、的确定：大小、方向、作用点（一）夹紧力的方向1、夹紧力的方向应有助于工件定位，不能破坏定位，一般要求夹紧力垂直于主要定位面 主要定位基准面面积大、精度高、限制自由度数目多，二者垂直，有利于准确定位。多向施力与一力多用：、夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的方向一致、夹紧力的方向应尽量与切削力、工件重力方向一致，以减小夹紧力（二）夹紧力的作用点（选择原则）1、所选作用点，应保证定位稳定，不破坏定位2、应尽量减小夹紧变形措施：增大受力面积，合理布置作用点3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承三、夹紧机构设计常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、定心对中、联动夹紧机构。（一）斜楔夹紧机构1、作用原理2、
8、结构特点（1）自锁性：外力消失后，机构在摩擦力作用下，仍能夹紧工件的能力。（2）斜楔能改变原始作用力的方向（3）斜楔具有增力作用（4）斜楔夹紧行程小：越大，夹紧行程越大，但自锁性越差。（5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子3、斜楔夹紧机构适用范围斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。（二）螺旋夹紧机构1、作用原理及典型结构：相当于将斜楔绕在圆柱体上，作用原理与斜楔夹紧相似。特点及适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例：（三）偏心夹紧机构原理：靠偏心轮回转时回转半径变大而产生夹紧作用特点及适用场合：结构简单、操作方便、动作迅速；但自锁性能差、增力比较
9、小；一般用于切削平稳且切削力不大的场合 1、如图钻直径为、如图钻直径为12孔，试分析工序尺寸孔，试分析工序尺寸90的定位误差。的定位误差。2、如图铣平面保证h，已知两圆的同轴度0.1，其它已知条件见图，试分析工序尺寸h的定位误差。3、图示钻孔，已知条件和加工要求见图示，试分析a)、b)、c）三种定位方案中，工序尺寸L的定位误差 类别类别类别类别jbjbjwjwdwdwa)a)0 00.050.050.050.05b)b)0.050.050.050.050.10.1c)c)0.05+0.020.05+0.020.050.050.120.124、如图在工件上铣台阶面，保证工序尺寸A，采用V形块定位，试进行定位误差分析。5、如图钻孔，保证A，采用a)d)四种方案，试分别进行定位误差分析（外圆dd）。6、如图同时钻两孔，采用b)、c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。类别类别类别类别jbjbjwjwdwdwb)b)OO2 20.10.10.7070.0.7070.2 20.14140.14140.24140.2414OO1 10.10.10.04140.0414c)c)OO2 20.10.10 00.10.1OO1 10.10.10.10.1