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1 1 机床夹具设计读书报告 机床夹具设计读书报告 通过对 机床夹具设计 的学习，我对于制造生产加工方面有了更 深刻的认识，在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备， 它直接影响着机械制造加工工艺的精度，；劳动生产率和产品的制 造成本等，机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准 备中占有及其重要的地位，下面是我对机床夹具设计的学习和认识。 机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。有些夹具还具有对刀 导向，分度功能等。 在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下 六个方面：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人的劳动条件； 降低生产成本；保证工艺纪律；获得良好的经济效益、 在不同的生产 条件下，应该有不同的侧重点。 夹具设计是应该综合考虑加工的技术 要求，生产成本和工人操作方便等方面的要求，以达到预期的效果。 机床夹具由以下六个部分组成；定位元件；夹紧装置；夹具体； 连接元件；对刀导向元件；其他元件或装置。 机床夹具的基本组成为 定位元件，夹紧装置，夹具体，为满足夹具的其他要求，各种夹具 还要设计其他的元件或装置。 在生产加工中，必须满足加工精度的要求，机床夹具保证加工精 度的工作原理主要有三方面，一是工件在夹具中的准确定位；二是 夹具在机床上的准确位置；三是刀具的准确位置。 满足加工精度要求， 是检验夹具性能的第一标准。 在机械加工工艺系统中，下列误差影响 加工精度：定位误差；夹紧误差；夹具体基面误差；定位元件工作 面对夹具体基面的位置误差；夹具与机床的连接误差；夹具磨损及 2 2 刚度；机床有关几何精度；机床刚度；机床热变形；对刀导向面的 位置误差；对刀导向的调整误差；刀具磨损及刀具刚度；工件刚度； 工件热变形；测量误差。 机床通常按其通用特性分为通用夹具、 专用夹具、 可调夹具、 组合 夹具、自动化制造系统的夹具。按夹具所属的机床分类，这是专用夹 具设计所用的分类方法，如车床、 铣床、 刨床、 钻床、 镗床、 磨床、 拉床 和齿轮加工机床等。 设计专用夹具时，所用的机床型号和规格均已确 定，不同的设备有不同的特点。 机床夹具设计与其他装备的设计有较大的差别，主要表现在以下 八个方面；1.要有较短的设计与制造周期，以满足企业生产的要求 。 2.夹具的低成本设计。3.夹具的柔软化设计，以提高夹具在现代机械 制造中的适应性。4.夹具的制造精度一般比工件的加工精度高 23 级 5.夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习 惯密切结合。6.在一般条件下，夹具是单件制造，没有重复制造的机 会。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复杂的计算工作。通常要 求夹具在投产时一次成功。7.夹具的社会协作制造条件差，特别是商 品化的元件较少。 设计者要熟悉夹具结构和夹具的制造方法，以满足 设计要求。8.目前，专用夹具已形成系统的设计原理。设计时，务必 多参考有关设计资料与经验，以把夹具设计的更好。 机床夹具的设计要满足五项基本要求：1.按加工要求，对夹具及 其元件的几何参数提出一定的精度要求，夹具的设计精度应满足加 工精度要求，具有一定的夹具制造精度。2.保证工人操作方便、省力 3 3 安全。3.达到一定的劳动生产率要求。4.满足一定的使用寿命要求。5. 满足设计的经济性要求。 为使夹具能满足工艺要求，达到一定的加工精度和劳动生产率， 工件的定位、夹紧，分度等都是很重要的环节。下面我将对这些环节 进行一些说明。 工件的定位是夹具设计中首先要解决的问题，所涉及的研究内容 有定位原理、 形式、 定位元件设计、 误差计算、 定位设计的方法和步骤 等。 其定位分为：完全定位与不完全定位1.完全定位限制六个自 由度。特点：加工要求较高，定位基准较多，定位设计较复杂。 2.不完全定位限制部分的自由度(也能满足要求）特点：定位较 简单 。其中值得注意的是定位基准的选择是定位设计的一个很重要 的因素，工件的定位基准一旦被确定，则其定位方案也就基本确定。 所以，定位基准的选择一定要非常慎重。 定位与夹紧是装夹工件的两个有联系的过程。 为提高精度要求， 一般要满足夹紧装置设计的基本要求 1.具有合适的夹紧力。 1)在夹 紧过程中，不得改变工件定位后所占据的准确位置，以免影响加工 精度。 2)在加工时，工件不得松动或脱落。 3)减小夹紧变形对加工精度 的影响。 4)防止工件在加工时发生振动。 2.具有一定的增力比。 3.具有 自锁性。 4.操作方便、 省力。 5.夹具的低成本设计。 夹紧力确定的基本原 则有下面四条。 1.夹紧力应作用在定位支承面内，使定位稳定。 2.夹紧力的方向应有利于减小所需夹紧力 4 4 3.处理好夹紧力与重力的关系，便于工件装夹 4.减小工件夹紧变形对加工精度的影响 夹紧机构的种类繁多，可用作单级增力或多级增力。 基本夹紧机构有 下列四种：斜楔、螺旋、偏心、铰链。 在机械加工中经常有工件需要多工位加工，如刻度尺的刻线； 叶片液压泵转子叶片槽的铣削；齿轮和齿条的加工；多线螺纹的车 削等分孔或等分槽的加工等，这类工件在装夹后，需要在加工过程 中进行分度，即完成一个表面的加工后，使工件随同夹具转过一定 角度或移动一定距离，对下一个表面进行加工。分度装置的类型有 (1)回转分度装置(2)直线分度装置。其中回转分度装置按分度盘和对 定销相对位置的不同，可分轴向分度和径向分度。 按分度盘回转轴线 的分布位置不同分为立轴式、卧轴式和斜轴式。按分度装置工作原理 的不同分为机械分度和光学分度。按使用特性分为通用和专用两类。 分度装置的结构由下列几部分组成：(1)固定部分：分度装置的基体 一般基体时效处理的灰铸铁(2)转动部分：包括回转盘、 衬套和转轴 等(3)分度对定机构及控制机构：分度盘、对定销(4)抬起锁紧机构： 分度对定后，应将转动部分锁紧(5)润滑部分。 通过学习，我认识了解到了各类机床夹具，像车床夹具，铣床 夹具，钻床夹具以及镗床夹具等。 对它们的类型，结构，夹具设计方 法有了初步的了解，下面我将以车床夹具来谈谈我对夹具设计的认 识。 车床夹具的类型有一下几种 1.心轴类车床夹具。以内孔为主要 5 5 定位基准定位加工外圆，满足内、外圆同轴度公差要求。形状：圆柱 面、 圆锥面、 花键、 螺纹结构：圆柱、 弹簧套、 液性塑料、 顶尖式、 波纹套。 2.角铁式车床夹具. 夹具体为角铁形，工件装夹在角铁面上。角铁 面与夹具中心轴线相平行，这类夹具可装夹泵体、 接头、 壳体、 箱体、 支架、 杠杆、 三通管、 轴座等零件。 3.圆盘式车床夹具。 圆盘式车床夹 具的夹具体为圆盘形。 工件装夹在夹具的端平面上，端平面与夹具中 心轴线相垂直。 这类夹具常用于连杆、 盖板、 拨叉等复杂零件的加工中。 4.卡盘式车床夹具。卡盘式车床夹具用以代替三爪自定心卡盘，装夹 一些三爪自定心卡盘无法装夹的零件。 5.特种用途车床夹具。 车床夹 具与车床主轴的连接方式主要有 1.与主轴端连接(1)直接连接(2)用过 渡盘连接。2.与花盘连接(1)找正连接(2)用定位塞连接 3.与主轴的圆 锥孔连接。 4.与两顶尖连接。 车床夹具设计要点(1)工件被加工表面的中心应处于夹具的中心 上。 (2) 主轴中心、 夹具中心和被加工圆的中心重合。 (3)夹紧设计要点 车削时，主要有切削力、 离心力的作用。 大型零件应计入重力的作用。 夹紧要安全、 可靠。 (4)平衡车床夹具的方法有三种：设置平衡块、 作 减重孔或使铸造夹具体的本体设计达到平衡。 夹具的总体结构应紧凑、 轻便，悬伸长度要短，夹具体应设计成圆形，夹具上的各种元件不 允许凸出圆形轮廓之外，悬伸长度 l 与轮廓直径 d 之比应参考以下 数值选取，直径小于 150mm 的夹具，l/d1.25；直径在 150 300mm 的夹具，l/d0.9；直径大于 300mm 的夹具，l/d0.6。值得 注意的是夹具制造精度的内容在图样上应标注的尺寸及位置公差是： 6 6 工件与定位元件之间的联系尺寸及公差； 定位元件至夹具中心的距 离尺寸及公差；夹具连接圆直径的尺寸及公差； 定位元件对夹具连 接表面的位置公差；正圆对连接圆中心的径向圆跳动公差。 通过学习机床夹具设计，对于