工件的安装与夹具.ppt

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1、机械制造工程学机械制造工程学Machine Manufacturing Engineering机机 械械 制制 造造 工工 程程 学学20232023年年3 3月月2 2日日机械制造工程学机械制造工程学第八章第八章 工件的安装与夹具工件的安装与夹具第一节第一节 夹具的基本概念夹具的基本概念第二节第二节 工件的定位原理工件的定位原理第三节第三节 定位方式与定位元件的选择定位方式与定位元件的选择第四节第四节 定位误差定位误差第五节第五节 工件的夹紧工件的夹紧第六节第六节 各类机床夹具特点各类机床夹具特点机械制造工程学机械制造工程学第一节第一节 夹具的基本概念夹具的基本概念 从广义上来说，为使工艺过

2、程的任何工序保证从广义上来说，为使工艺过程的任何工序保证质量，提高生产率，减轻工人劳动强度及工作安全质量，提高生产率，减轻工人劳动强度及工作安全等的一切附加装置都称为夹具。等的一切附加装置都称为夹具。机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进机床夹具是将工件进行定位、夹紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间相对位置关系行导向或对刀，以保证工件和刀具间相对位置关系的附加装置，简称夹具。如：卡盘、平口钳、各种的附加装置，简称夹具。如：卡盘、平口钳、各种钻模等。钻模等。将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，称为将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，称为辅助工具。如：钻夹头、刀夹、铣刀杆等。辅助工具。

3、如：钻夹头、刀夹、铣刀杆等。加工过程中使用的刀具、夹具、量具及其他辅加工过程中使用的刀具、夹具、量具及其他辅助工具统称为工艺装备。助工具统称为工艺装备。机械制造工程学机械制造工程学第一节第一节 夹具的基本概念夹具的基本概念一、工件在机床上的安装一、工件在机床上的安装 1 1、安装概念、安装概念 定位：把工件安放在机床工作台上或夹具中，使定位：把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置。它和刀具之间有相对正确的位置。夹紧：工件定位后，将工件固定，使其在加工过夹紧：工件定位后，将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。程中保持定位位置不变。机械制造工程学机械制造工程学第一

4、节第一节 夹具的基本概念夹具的基本概念2 2、工件在机床或夹具上的三种安装方式、工件在机床或夹具上的三种安装方式 一、工件在机床上的安装一、工件在机床上的安装 直接找正安装直接找正安装 划线找正安装划线找正安装 夹具安装夹具安装 机械制造工程学机械制造工程学第一节第一节 夹具的基本概念夹具的基本概念二、夹具的组成：二、夹具的组成：二、夹具的组成：二、夹具的组成：机械制造工程学机械制造工程学第一节第一节 夹具的基本概念夹具的基本概念二、夹具的组成：二、夹具的组成：二、夹具的组成：二、夹具的组成：1.定位元件：起定位作用，保证定位元件：起定位作用，保证工件相对于夹具的位置。工件相对于夹具的位置。2

5、.夹紧装置：将工件夹紧，以保夹紧装置：将工件夹紧，以保持工件在加工时的既得位置。持工件在加工时的既得位置。3.导向元件和对刀装置：保证刀导向元件和对刀装置：保证刀具相对夹具的位置。具相对夹具的位置。4.连接元件：用来保证夹具和机连接元件：用来保证夹具和机床工作台之间的相对位置。床工作台之间的相对位置。5.夹具体：用于连接夹具各元件夹具体：用于连接夹具各元件及装置使其成为一个整体的基及装置使其成为一个整体的基础件。础件。6.其它元件：如动力装置、分度其它元件：如动力装置、分度装置等。装置等。机械制造工程学机械制造工程学三、夹具的作用：三、夹具的作用：3.减轻劳动强度；减轻劳动强度；减轻劳动强度；

6、减轻劳动强度；2.提高生产率和降低生产成本提高生产率和降低生产成本提高生产率和降低生产成本提高生产率和降低生产成本 ；1.保证加工质量；保证加工质量；保证加工质量；保证加工质量；4.扩大机床的工艺范围。扩大机床的工艺范围。扩大机床的工艺范围。扩大机床的工艺范围。如如相相互互位位置置精精度度的的保保证证，精精度一致性的保度一致性的保证证等。等。用用夹夹具具装装夹夹工工件件，避避免免了了工工件件逐逐件件找找正正和和对对刀刀，缩缩短短了了安安装装工工件件的的时时间间；用用夹夹具具容容易易实实现现多多件件、多多工工位位加加工工，提提高高了了劳劳动动生生产产率率；且且还还可可边边加加工工边边安安装装工工

7、件件，使使机机动动时时间间与与辅辅助助时时间间重重合合，进进一一步步缩缩短短辅辅助助时时间间，从从而而降降低低了了生生产产成本。成本。如可用气如可用气动动、电动夹紧电动夹紧。如如在在铣铣床床上上加加一一个个转转台台或或分分度度装装置置，可可以以加加工工有有等等分分要要求求的的零零件件；在在车车床床上上或或钻钻床床上上安安放放镗镗模模后后可可以以进进行行箱箱体体孔孔系系的的镗镗削削加加工工，使使车车床床、钻钻床床具具有有镗镗床的功能。床的功能。机械制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：1.1.按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：与与通通用用机机床床配

8、配套套(作作为为通通用用机机床床的的附附件件)。如如三三爪爪卡卡盘盘、四四爪爪卡卡盘盘、虎虎钳钳、分分度度头头和转台等。和转台等。通用夹具；通用夹具；通用夹具；通用夹具；机械制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：1.1.按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：通用夹具；通用夹具；通用夹具；通用夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；根根据据零零件件工工艺艺过过程程中中某某工工序序的的要要求求专专门门设设计计的的夹夹具具，此此夹夹具具只只为为该该零零件件用用，一一般般都都是是成成批批和和大大量量生生产产中中所所需需，数数量量也比也比较较大。大。机械

9、制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：1.1.按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：通用夹具；通用夹具；通用夹具；通用夹具；成组夹具；成组夹具；成组夹具；成组夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；适适用用于于一一组组零零件件的的夹夹具具，一一般般都都是是同同类类零零件件，经经过过调调整整(如如更更换换、增增加加一一些些元元件件)可可用来定位、用来定位、夹紧夹紧一一组组零件。零件。机械制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：1.1.按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：通用夹具；通用夹具；通用夹具；通用

10、夹具；组合夹具；组合夹具；组合夹具；组合夹具；成组夹具；成组夹具；成组夹具；成组夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；由由许许多多标标准准件件组组合合而而成成，可可根根据据零零件件加加工工工工序序的的需需要要拼拼装装，用用完完后后再再拆拆卸卸，可可用用于于单单件件、小小批批生生产产。机械制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：1.1.按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：按专业化程度分：通用夹具；通用夹具；通用夹具；通用夹具；用用于于自自动动线线上上，工工件件在在夹夹具具上上由由输输送送装装置置送送往往各各机机床床，并并在在机机床床夹夹具具或或机机床床工工作作

11、台台上上进进行行定定位和夹紧。位和夹紧。随行夹具。随行夹具。随行夹具。随行夹具。组合夹具；组合夹具；组合夹具；组合夹具；成组夹具；成组夹具；成组夹具；成组夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；专用夹具；机械制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：2.2.按使用机床的类型分按使用机床的类型分按使用机床的类型分按使用机床的类型分 ：车床夹具；车床夹具；车床夹具；车床夹具；铣床夹具。铣床夹具。铣床夹具。铣床夹具。镗床夹具镗床夹具镗床夹具镗床夹具(又称镗模又称镗模又称镗模又称镗模)；钻床夹具钻床夹具钻床夹具钻床夹具(又称钻模又称钻模又称钻模又称钻模)；磨床夹具；磨床夹具；磨床夹具；磨床夹

12、具；齿轮机床夹具；齿轮机床夹具；齿轮机床夹具；齿轮机床夹具；机械制造工程学机械制造工程学四、夹具的分类：四、夹具的分类：3.3.按夹紧动力源分按夹紧动力源分按夹紧动力源分按夹紧动力源分 ：手动夹具；手动夹具；手动夹具；手动夹具；电磁夹具；电磁夹具；电磁夹具；电磁夹具；气液夹具；气液夹具；气液夹具；气液夹具；液动夹具；液动夹具；液动夹具；液动夹具；气动夹具；气动夹具；气动夹具；气动夹具；电动夹具；电动夹具；电动夹具；电动夹具；真空夹具；真空夹具；真空夹具；真空夹具；自紧夹具自紧夹具自紧夹具自紧夹具(靠切削力本身夹紧靠切削力本身夹紧靠切削力本身夹紧靠切削力本身夹紧)。机械制造工程学机械制造工程学五

13、、夹具的装夹误差：五、夹具的装夹误差：1.1.定位误差：定位误差：定位误差：定位误差：D D D D由于定位不准确造成的加工误差由于定位不准确造成的加工误差2.2.调安误差：调安误差：调安误差：调安误差：T-AT-AT-AT-A调调整整误误差差T T和和安安装装误误差差A A的的统统称。称。3.3.过程误差：过程误差：过程误差：过程误差：G G G G与加工过程中一些因素有关的加与加工过程中一些因素有关的加工误差。如：受力变形、受热变工误差。如：受力变形、受热变形、磨损等。形、磨损等。通常：通常：D D+T-AT-A+G GTT工件工件机械制造工程学机械制造工程学第二节第二节 工件的定位原理工

14、件的定位原理一、六点定位原理：一、六点定位原理：一、六点定位原理：一、六点定位原理：机械制造工程学机械制造工程学第二节第二节 工件的定位原理工件的定位原理一、六点定位原理：一、六点定位原理：一、六点定位原理：一、六点定位原理：我们把用夹具上按一定要求布置的六个定位支我们把用夹具上按一定要求布置的六个定位支我们把用夹具上按一定要求布置的六个定位支我们把用夹具上按一定要求布置的六个定位支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度叫做六点定位原理。由度叫做六点定位

15、原理。由度叫做六点定位原理。由度叫做六点定位原理。必必必必须须须须强强强强调调调调的是，工件定位以后，防止工件是否的是，工件定位以后，防止工件是否的是，工件定位以后，防止工件是否的是，工件定位以后，防止工件是否相相相相对对对对于定位元件作反方向移于定位元件作反方向移于定位元件作反方向移于定位元件作反方向移动动动动或或或或转动转动转动转动是属于是属于是属于是属于夹紧夹紧夹紧夹紧的的的的问题问题问题问题，不能将定位与，不能将定位与，不能将定位与，不能将定位与夹紧夹紧夹紧夹紧混混混混为为为为一一一一谈谈谈谈。机械制造工程学机械制造工程学一、六点定位原理：一、六点定位原理：1.完全定位：六个自由度全部

16、被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。机械制造工程学机械制造工程学一、六点定位原理：一、六点定位原理：1.完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。2.不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）：没没有有完完全全限限制制工工件件的的六六个个自自由由度度，但但已已能能满满足足加加工工要要求求的的定定位位，称称为为不完全定位。不完全定位。机械制造工程学机械制造工程学一、六点定位原理：一、六点定位原理：1

17、.完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。2.不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）：机械制造工程学机械制造工程学一、六点定位原理：一、六点定位原理：1.完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。2.不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）：机械制造工程学机械制造工程学一、六点定位原理：一、六点定位原理：1.完全定位：六个自由

18、度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。完全定位：六个自由度全部被限制。2.不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）不完全定位（部分定位）：3.欠定位：根据加工要求，未能限制应该限制的自由度欠定位：根据加工要求，未能限制应该限制的自由度欠定位：根据加工要求，未能限制应该限制的自由度欠定位：根据加工要求，未能限制应该限制的自由度机械制造工程学机械制造工程学4.过定位（重复定位）过定位（重复定位）过定位（重复定位）过定位（重复定位）：零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。一、六点定位原理：一、

19、六点定位原理：机械制造工程学机械制造工程学4.过定位（重复定位）过定位（重复定位）过定位（重复定位）过定位（重复定位）：零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。一、六点定位原理：一、六点定位原理：机械制造工程学机械制造工程学4.过定位（重复定位）过定位（重复定位）过定位（重复定位）过定位（重复定位）：零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。一、六点定位原理：一、六点定位原理：大多数情况下，应避免过大多数情况下，应避免过大多数情况下，应避免过大多数情况下，应避免过定位，但在一定条件下也是允定位，但在一定条件下也是允定

20、位，但在一定条件下也是允定位，但在一定条件下也是允许的。许的。许的。许的。该条件就是要求工件定位该条件就是要求工件定位该条件就是要求工件定位该条件就是要求工件定位基准与夹具定位元件都有较高基准与夹具定位元件都有较高基准与夹具定位元件都有较高基准与夹具定位元件都有较高的形状和位置精度。的形状和位置精度。的形状和位置精度。的形状和位置精度。机械制造工程学机械制造工程学第三节第三节 定位方式与定位元件的选择定位方式与定位元件的选择 工件在夹具中定位时，除了正确运用六点定位原理和合理工件在夹具中定位时，除了正确运用六点定位原理和合理工件在夹具中定位时，除了正确运用六点定位原理和合理工件在夹具中定位时，

21、除了正确运用六点定位原理和合理选择定位基面外，还要合理选用定位元件。选择定位基面外，还要合理选用定位元件。选择定位基面外，还要合理选用定位元件。选择定位基面外，还要合理选用定位元件。各类定位元件结构虽然各不相同，但在设计时应满足以下各类定位元件结构虽然各不相同，但在设计时应满足以下各类定位元件结构虽然各不相同，但在设计时应满足以下各类定位元件结构虽然各不相同，但在设计时应满足以下共同要求：共同要求：共同要求：共同要求：定位工作面精度要求高。如尺寸精度常为定位工作面精度要求高。如尺寸精度常为定位工作面精度要求高。如尺寸精度常为定位工作面精度要求高。如尺寸精度常为IT6IT6IT6IT6IT8IT

22、8IT8IT8级，级，级，级，表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度RaRaRaRa一般为一般为一般为一般为0.80.80.80.80.2m0.2m0.2m0.2m。要有足够的强度和刚度。要有足够的强度和刚度。要有足够的强度和刚度。要有足够的强度和刚度。定位工作表面要有较好的耐磨性，以便长期保持定位精定位工作表面要有较好的耐磨性，以便长期保持定位精定位工作表面要有较好的耐磨性，以便长期保持定位精定位工作表面要有较好的耐磨性，以便长期保持定位精度。一般定位元件多采用低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，淬火度。一般定位元件多采用低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，淬火度。一般定位元件多采用低碳钢渗碳淬火或中碳钢

23、淬火，淬火度。一般定位元件多采用低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，淬火硬度为硬度为硬度为硬度为HRC58HRC58HRC58HRC5862626262。结构工艺性要好，以便于制造、装配、更换及排屑。结构工艺性要好，以便于制造、装配、更换及排屑。结构工艺性要好，以便于制造、装配、更换及排屑。结构工艺性要好，以便于制造、装配、更换及排屑。机械制造工程学机械制造工程学一、工件以平面定位：一、工件以平面定位：固定支承：固定支承：固定支承：固定支承：机械制造工程学机械制造工程学固定支承：固定支承：固定支承：固定支承：可调支承：可调支承：可调支承：可调支承：自位支承：自位支承：自位支承：自位支承：辅助支承：辅助

24、支承：辅助支承：辅助支承：“辅辅助助支支承承”与与“可可调调支支承承”的区的区别别：辅辅助助支支承承是是在在工工件件定定位位后后才才参参与与支支承承的的元元件件，其其高高度度是是由由工工件件确确定定的的，因因此此它它不不起起定定位位作作用用，但但辅辅助助支支承承锁锁紧紧后后就就成成为为固固定定支支撑，能承受切削力。撑，能承受切削力。一、工件以平面定位：一、工件以平面定位：机械制造工程学机械制造工程学二、工件以外圆柱面定位：二、工件以外圆柱面定位：定位套：定位套：V形块：形块：机械制造工程学机械制造工程学三、工件以圆柱孔定位：三、工件以圆柱孔定位：圆柱定位销：圆柱定位销：圆柱定位销：圆柱定位销：

25、圆锥定位销：圆锥定位销：圆锥定位销：圆锥定位销：定位心轴：定位心轴：定位心轴：定位心轴：机械制造工程学机械制造工程学四、工件以圆锥孔定位：四、工件以圆锥孔定位：机械制造工程学机械制造工程学五、定位方式的组合：五、定位方式的组合：一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）机械制造工程学机械制造工程学五、定位方式的组合：五、定位方式的组合：一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双

26、销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）两孔中心距为：两孔中心距为：L LT Tlklk/2/2，两销中心距为：两销中心距为：L LT TlXlX/2/2 。两孔与两。两孔与两销的最小的最小间隙分隙分别是是1min1min，2min2min。机械制造工程学机械制造工程学五、定位方式的组合：五、定位方式的组合：一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）一个平面和两个与其垂直的孔的组合（一面双销）由图中由图中由图中由图中AOAOAOAO2 2 2 2B B B B和和和和AOAOAOAO2 2 2 2

27、C C C C可得：可得：可得：可得：整理后得：整理后得：整理后得：整理后得：去掉式中高阶无穷小量后得：去掉式中高阶无穷小量后得：去掉式中高阶无穷小量后得：去掉式中高阶无穷小量后得：机械制造工程学机械制造工程学定位销的设计与选取：定位销的设计与选取：确定两定位销的尺寸：确定两定位销的尺寸：确定两定位销的尺寸：确定两定位销的尺寸：1.1.确定定位销中心距及公差：确定定位销中心距及公差：确定定位销中心距及公差：确定定位销中心距及公差：2.2.确定圆柱销尺寸及公差：确定圆柱销尺寸及公差：确定圆柱销尺寸及公差：确定圆柱销尺寸及公差：机械制造工程学机械制造工程学定位销的设计与选取：定位销的设计与选取：3

28、.3.确定菱形销的宽度：确定菱形销的宽度：确定菱形销的宽度：确定菱形销的宽度：查表取：查表取：查表取：查表取：b=4mmb=4mm机械制造工程学机械制造工程学定位销的设计与选取：定位销的设计与选取：3.3.确定菱形销的宽度：确定菱形销的宽度：确定菱形销的宽度：确定菱形销的宽度：查表取：查表取：查表取：查表取：b=4mmb=4mm4.4.确定菱形销尺寸及公差：确定菱形销尺寸及公差：确定菱形销尺寸及公差：确定菱形销尺寸及公差：根据公式：根据公式：根据公式：根据公式：得：得：得：得：取菱形销的精度为：取菱形销的精度为：g6g6，TdTd2 2=0.011=0.011d d2min2min=d=d2m

29、ax2max-Td-Td2 2=11.947-0.011=11.936=11.947-0.011=11.936机械制造工程学机械制造工程学五、定位方式的组合：五、定位方式的组合：一个平面和一个与其垂直的孔的组合（一面一销）一个平面和一个与其垂直的孔的组合（一面一销）一个平面和一个与其垂直的孔的组合（一面一销）一个平面和一个与其垂直的孔的组合（一面一销）机械制造工程学机械制造工程学五、定位方式的组合：五、定位方式的组合：两个相互垂直的平面和一个与其中一个平面垂直的两个相互垂直的平面和一个与其中一个平面垂直的两个相互垂直的平面和一个与其中一个平面垂直的两个相互垂直的平面和一个与其中一个平面垂直的孔

30、的组合（两面一销）孔的组合（两面一销）孔的组合（两面一销）孔的组合（两面一销）机械制造工程学机械制造工程学定位分析定位分析如图为钻削如图为钻削连杆大孔工连杆大孔工序的定位简序的定位简图，根据六图，根据六点定位原理，点定位原理，试分析各个试分析各个定位元件所定位元件所限制的自由限制的自由度。度。练习练习1：机械制造工程学机械制造工程学图图ad分别为连杆分别为连杆及圆盘铸件中孔加及圆盘铸件中孔加工的定位方案。铸工的定位方案。铸件两端面均已加工件两端面均已加工过，其余表面未加过，其余表面未加工。试分析各定位工。试分析各定位方案中，各个定位方案中，各个定位元件所消除的自由元件所消除的自由度。如果属于过

31、定度。如果属于过定位或欠定位，请指位或欠定位，请指出可能出现什么不出可能出现什么不良后果，并提出改良后果，并提出改进方案。进方案。定位分析定位分析练习练习2：机械制造工程学机械制造工程学第四节第四节 定位误差定位误差定位误差（定位误差（D D）是指由于定位不准而造成某一工序尺）是指由于定位不准而造成某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。寸或位置要求方面的加工误差。定位误差定位误差基准位移误差基准位移误差(Y Y)基准不重合误差基准不重合误差(B B)一、定位误差的概念：一、定位误差的概念：一、定位误差的概念：一、定位误差的概念：零件定位基准不准确零件定位基准不准确夹具上定位元件不准确夹具上定位

32、元件不准确机械制造工程学机械制造工程学举例：举例：机械制造工程学机械制造工程学举例：举例：基准的位移误差：基准的位移误差：基准的位移误差：基准的位移误差：基准不重合误差：基准不重合误差：基准不重合误差：基准不重合误差：机械制造工程学机械制造工程学结论：结论：1.定定位位误误差差只只产产生生在在采采用用调调整整法法加加工工一一批批零件的条件下。零件的条件下。2.定定位位误误差差是是由由于于工工件件定定位位不不准准而而产产生生的的加加工工误误差差。表表现现形形式式为为工工序序基基准准相相对对加加工工面面可可能能产产生生的的最最大大尺尺寸寸或或位位置置的的变变动动范围。范围。3.3.D D=Y YB

33、 B机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：1.以平面定位时的定位误差：以平面定位时的定位误差：以平面定位时的定位误差：以平面定位时的定位误差：a)a)基准不重合误差基准不重合误差基准不重合误差基准不重合误差 机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：1.以平面定位时的定位误差：以平面定位时的定位误差：以平面定位时的定位误差：以平面定位时的定位误差：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸A A A A3 3：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸A A A A1 1 1 1：b)b)定位基准位移误差定位基准位移误差定位基准位移误差定位基准位移误

34、差 机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：2.以外圆在以外圆在以外圆在以外圆在V V形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H1 1：机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：2.以外圆在以外圆在以外圆在以外圆在V V形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H1 1：或根据：或根据：D D=Y Y+B B机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计

35、算：二、定位误差分析计算：2.以外圆在以外圆在以外圆在以外圆在V V形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H2 2：机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：2.以外圆在以外圆在以外圆在以外圆在V V形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：形块上定位时的定位误差：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H3 3：机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：3.以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位

36、时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：3.以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：定位心轴水平放置：定位心轴水平放置：定位心轴水平放置：定位心轴水平放置：定位心轴垂直放置：定位心轴垂直放置：定位心轴垂直放置：定位心轴垂直放置：机械制造工程学机械制造工程学对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H1 1：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H2 2：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺

37、寸H H3 3：以定位心轴水平放置时为例：以定位心轴水平放置时为例：以定位心轴水平放置时为例：以定位心轴水平放置时为例：对于尺寸对于尺寸对于尺寸对于尺寸H H4 4：二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：3.以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差：机械制造工程学机械制造工程学二、定位误差分析计算：二、定位误差分析计算：4.以一面双销定位时的定位误差：以一面双销定位时的定位误差：以一面双销定位时的定位误差：以一面双销定位时的定位误差：基准位移误差：基准位移误差：基准位移误差：基准位移误差

38、：转角误差：转角误差：转角误差：转角误差：机械制造工程学机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 有一批工件，如图有一批工件，如图(a)所示，采用钻模夹具钻削工件上所示，采用钻模夹具钻削工件上5mm和和8mm两孔，除保证图纸尺寸要求外，还要求保证两孔联心线通两孔，除保证图纸尺寸要求外，还要求保证两孔联心线通过过 mm的轴线，其对称度差为的轴线，其对称度差为0.08mm。现采用如图。现采用如图(b)、(c)、(d)三种定位方案，若定位误差不得大于加工允差的三种定位方案，若定位误差不得大于加工允差的1/2。试。试问这三种定位方案是否都可行问这三种定位方案是否都可行(90)？练习练习1：机械制造工程学

39、机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 对于图对于图(b)机械制造工程学机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 对于图对于图(c)机械制造工程学机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 对于图对于图(d)机械制造工程学机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 从以上分析计算可知，只有图从以上分析计算可知，只有图(b)定位方案可行，定位方案可行，其定位误差满足要求。其定位误差满足要求。机械制造工程学机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 有一批直径为有一批直径为 轴类铸坯零件，欲轴类铸坯零件，欲在两端面同时打中在两端面同时打中心孔，工件定位方心孔，工件定位方案如图所示，试计案如图所示，试计算加工后这

40、批毛坯算加工后这批毛坯上的中心孔与外圆上的中心孔与外圆可能出现的最大同可能出现的最大同轴度误差，并确定轴度误差，并确定最佳定位方案。最佳定位方案。练习练习2：机械制造工程学机械制造工程学定位误差计算定位误差计算 图图(a)、(b)引起中心孔与外圆引起中心孔与外圆的最大同轴度误差为：的最大同轴度误差为：图图(c)引起中心孔与外圆的最大引起中心孔与外圆的最大同轴度误差为：同轴度误差为：图图(d)引起中心孔与外圆的最大同轴度误差为：引起中心孔与外圆的最大同轴度误差为：因此，最佳定位方案为图因此，最佳定位方案为图(c)。机械制造工程学机械制造工程学第五节第五节 工件的夹紧工件的夹紧一、夹紧装置的组成及

41、设计要求：一、夹紧装置的组成及设计要求：一、夹紧装置的组成及设计要求：一、夹紧装置的组成及设计要求：1.1.夹紧装置的组成：夹紧装置的组成：夹紧装置的组成：夹紧装置的组成：夹紧元件：夹紧元件：夹紧元件：夹紧元件：中间传力机构：中间传力机构：中间传力机构：中间传力机构：a.改变力的大小，通常为增力机改变力的大小，通常为增力机构；构；b.改变夹紧力的方向；改变夹紧力的方向；c.使夹具具有一定的自锁性，以使夹具具有一定的自锁性，以保证夹紧可靠。保证夹紧可靠。动力源：动力源：动力源：动力源：产生原始的作用力产生原始的作用力执执行行夹夹紧紧的的最最终终元元件件，直接与工件接触。直接与工件接触。中中间间传

42、传力力机机构构机械制造工程学机械制造工程学一、夹紧装置的组成及设计要求：一、夹紧装置的组成及设计要求：2.设计要求：设计要求：设计要求：设计要求：夹紧应有助于定位，不能破坏定位；夹紧应有助于定位，不能破坏定位；夹紧可靠、可调，应保证工件在加工过程中不发生位置变动和夹紧可靠、可调，应保证工件在加工过程中不发生位置变动和振动；振动；夹紧产生的工件变形应在允许的范围之内；夹紧产生的工件变形应在允许的范围之内；夹紧装置操作应安全、方便、省力，结构应简单合理，便于制夹紧装置操作应安全、方便、省力，结构应简单合理，便于制造；造；手动夹紧时，应有自锁性能。手动夹紧时，应有自锁性能。机械制造工程学机械制造工程

43、学二、夹紧力的确定：二、夹紧力的确定：1.夹紧力的方向：夹紧力的方向：夹紧力的方向：夹紧力的方向：a.a.夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性b.b.夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力夹紧力最小最小 夹紧力夹紧力最大最大 夹紧力夹紧力次之次之 机械制造工程学机械制造工程学二、夹紧力的确定：二、夹紧力的确定：1.夹紧力的方向：夹紧力的方向：夹紧力的方向：夹紧力的方向：

44、a.a.夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性b.b.夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力的方向应有利于减小夹紧力夹紧力的方向应有利于减小夹紧力机械制造工程学机械制造工程学2.夹紧力的作用点：夹紧力的作用点：夹紧力的作用点：夹紧力的作用点：a.a.作用点应保持工件的稳定，不能使工件产生位移或偏转作用点应保持工件的稳定，不能使工件产生位移或偏转作用点应保持工件的稳定，不能使工件产生位移或偏转作用点应保持工件的稳定，不能使工件产生位

45、移或偏转b.b.作用点应位于工件刚性较好的部位作用点应位于工件刚性较好的部位作用点应位于工件刚性较好的部位作用点应位于工件刚性较好的部位c.c.夹紧力应尽可能靠近工件上被加工面，必要时应加辅助支承夹紧力应尽可能靠近工件上被加工面，必要时应加辅助支承夹紧力应尽可能靠近工件上被加工面，必要时应加辅助支承夹紧力应尽可能靠近工件上被加工面，必要时应加辅助支承d.d.夹紧力应使夹具本身变形小夹紧力应使夹具本身变形小夹紧力应使夹具本身变形小夹紧力应使夹具本身变形小二、夹紧力的确定：二、夹紧力的确定：机械制造工程学机械制造工程学FF摩擦系数摩擦系数f13.夹紧力的大小：夹紧力的大小：夹紧力的大小：夹紧力的大

46、小：式中：式中：式中：式中：WW0 0：实际夹紧力；：实际夹紧力；：实际夹紧力；：实际夹紧力；WW：理论夹紧力；：理论夹紧力；：理论夹紧力；：理论夹紧力；K K：安全系数。粗加工时：安全系数。粗加工时：安全系数。粗加工时：安全系数。粗加工时K=2.53K=2.53，精加工时，精加工时，精加工时，精加工时K=1.52K=1.52如右图所示如右图所示如右图所示如右图所示:摩擦系数摩擦系数f2二、夹紧力的确定：二、夹紧力的确定：机械制造工程学机械制造工程学三、典型夹紧机构：三、典型夹紧机构：1.斜楔夹紧机构：斜楔夹紧机构：斜楔夹紧机构：斜楔夹紧机构：特点：特点：有自锁性。通常斜角有自锁性。通常斜角=

47、6=68 8有增力作用。增力比为有增力作用。增力比为i=2 5。能改变夹紧力的方向。能改变夹紧力的方向。夹紧行程小。夹紧行程小。机械制造工程学机械制造工程学三、典型夹紧机构：三、典型夹紧机构：2.螺旋夹紧机构：螺旋夹紧机构：螺旋夹紧机构：螺旋夹紧机构：机械制造工程学机械制造工程学三、典型夹紧机构：三、典型夹紧机构：2.螺旋夹紧机构：螺旋夹紧机构：螺旋夹紧机构：螺旋夹紧机构：特点：特点：自锁性好，可靠性高。自锁性好，可靠性高。增力比大。增力比大。i=65140多为手动操作，通常使用快速装夹结构提高工件安多为手动操作，通常使用快速装夹结构提高工件安装速度。装速度。结构简单，应用广泛。结构简单，应用

48、广泛。机械制造工程学机械制造工程学三、典型夹紧机构：三、典型夹紧机构：3.偏心夹紧机构：偏心夹紧机构：偏心夹紧机构：偏心夹紧机构：特点：特点：自锁差，一般用于切削负荷不大的场合。自锁差，一般用于切削负荷不大的场合。有增力作用。增力比为有增力作用。增力比为i=12 14。夹紧迅速。夹紧迅速。夹紧行程小。夹紧行程小。很少单独直接作用于工件，通常与其他元件很少单独直接作用于工件，通常与其他元件联合使用。如：偏心压板机构。联合使用。如：偏心压板机构。机械制造工程学机械制造工程学第六节第六节 各类机床夹具特点各类机床夹具特点一、钻床夹具一、钻床夹具一、钻床夹具一、钻床夹具1.1.组成：组成：组成：组成：

49、钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、钻模体钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、钻模体钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、钻模体钻模板、钻套、定位元件、夹紧装置、钻模体2.2.钻套：钻套：钻套：钻套：3.3.钻套尺寸：钻套尺寸：钻套尺寸：钻套尺寸：内径：内径：d=刀具的外径。基轴制刀具的外径。基轴制F7/h6，G6/h5。高度：高度：H=(1.52)d（一般）（一般）H=(2.53.5)d（高精度）（高精度）钻套与工件间的距离：钻套与工件间的距离：h=(0.30.7)d（铸铁）（铸铁）h=(0.71.5)d（钢材）（钢材）机械制造工程学机械制造工程学几种常见的钻模：几种常见的钻模：机械制造工程学机械制

50、造工程学1.1.组成：组成：组成：组成：导向支架、镗套、定位元件、夹紧装置、镗模体导向支架、镗套、定位元件、夹紧装置、镗模体导向支架、镗套、定位元件、夹紧装置、镗模体导向支架、镗套、定位元件、夹紧装置、镗模体2.2.镗套：镗套：镗套：镗套：3.3.类型：类型：类型：类型：二、镗床夹具：二、镗床夹具：机械制造工程学机械制造工程学1.1.组成：组成：组成：组成：定位元件、夹紧装置、对刀块、连接元件、夹具体定位元件、夹紧装置、对刀块、连接元件、夹具体定位元件、夹紧装置、对刀块、连接元件、夹具体定位元件、夹紧装置、对刀块、连接元件、夹具体2.2.连接元件：连接元件：连接元件：连接元件：3.3.对刀装置