机械制造技术基础A实验_图文_百度文库

1、目 录实验一 刀具认识及刀具角度三维测量 1实验二 车床及滚齿机传动分析 7 实验项目(一 CA6140型车床传动系统剖析 7实验项目(二 Y3150E 滚齿机调整实验 10实验三 加工误差综合分析 16 实验四 组合夹具设计性实验 20实验一、刀具认识及刀具角度三维测量一、实验目的1. 熟悉外圆车刀刀头部分的构造, 掌握刀具参考系及参考平面的确定方法;2. 了解万能角度尺的结构,并掌握其使用方法;3. 一般了解生产中常用各种金属切削刀具的形状、结构、切削加工原理及 用途。二、实验设备外圆车刀、外圆车刀模型、万能角度尺;生产中常用的各种金属切削刀具实物。三、实验原理及方法 一般了解生产中常用各

2、种金属切削刀具由实验指导教师向学生展示生产中常用各种金属切削刀具,并讲授刀具的形 状、结构、切削加工原理及用途。 外圆车刀几何角度的测量1. 测量原理根据刀具几何角度的定义利用量具进行测量。2.测量方法将量具的测量平面置于刀具代测角度所在的平面上,调整量具的测量边,使 其与相应平面重合,读数即可。 (用万能角度尺测量外圆车刀的具体方法见附录 二四、实验步骤1.实验准备(预习复习有关刀具参考系、参考平面的知识:掌握刀具角度的标注方法;熟悉刀 具基本角度(0、 0、 s 、 r 、 r 的定义;阅读本实验指导书,重点了解 万能角度尺的使用方法及刀具角度的测量方法。2.实验 测量刀具角度并作记录;

3、认真考察各种常用金属切削刀具的外形、 刀具结构和切削原理,了解各类刀具的生产用途。3.完成实验报告五、思考题1、 主剖面参考系中,参考平面:基面、切削平面和主剖面的定义是什么?2、 车刀的刃倾角在哪个参考平面中测量?刃倾角在切削中起什么作用?3、 车刀的前刀面的型面有哪几种?各起何种作用?4、 拉刀的刀齿结构有何特点?粗切齿、过渡齿、精切齿和校正齿各起何作 用?附录一 万能角度尺的使用方法万能角度尺是在实际生产中常用的角度测量量具,其测量范围 0320°, 测量精度为 2。它由基尺、直尺、直角尺及夹持件组成,见图 1-2所示。在 基尺上,游尺可绕原点转动。游尺上的“ 0”线所对主尺上

4、的刻度,就是基面与 测量边之间的夹角。读数方法与游标卡尺相似。 可用万能角度尺反面的调整旋钮调整测量边的位置, 使基面、 测量边与被测 面(或线重合,拧紧锁紧螺钉,便可读取被测面(或线之间的角度。 基尺与附件可组装成多种形式,用以测量不同范围内的角度,见图 1-3所 示。 附录二 外圆车刀基本角度的测量方法为了便于同学们能直观理解和操作方便, 我们选用的外圆车刀的各个刀面均 由平面组成,因此各切削刃均为直线,切削刃上各点的刀具角度均相同。(一 前角 0的测量选择刀具的主剖面为测量平面,测出刀具底面与前刀面的夹角 1(如图 1 -4所示 ,由于底面与基面平行,所以 0=1。注意判断前角的正负。

5、(二 后角 0的测量选择刀具的主剖面为测量平面,测出刀具底面与前刀面的夹角 2(如图 1 -5所示 ,由于底面与切削平面垂直,所以 0=2-90°。(三 刃倾角 s 的测量选择刀具的切削平面为测量平面,测出刀具底面与主切削刃的夹角 3(如 图 1-6所示 ,由于底面与基面平行,所以 s =3。注意判断刃倾角的正负。 (四 主偏角 r 的测量选择刀具的基面为测量平面,测出刀杆侧面与主切削刃的夹角 4(如图 1 -7所示 ,由于刀杆侧面与刀杆中心平行,刀具在安装时刀杆中心与进给方向 是垂直的,所以 r =4-90°。 (五 副偏角 r 的测量选择刀具的基面为测量平面,测出刀杆侧

6、面与副切削刃的夹角 5(如图 1 -8所示 , r = 5-90°。实验二、车床及滚齿机传动分析实验项目(一 CA6140型车床传动系统剖析一、实验目的1. 掌握主运动传动链传动路线及其功能;2. 掌握进给运动传动链传动路线及其功能;3. 了解离合器 M1M8的结构与功能,重点是 M1、 M6、 M7;4. 了解卸荷机构、基本组、增倍机构、互锁机构的结构与功能。二、实验设备与用具1. CA6140型车床 1台2. CA6140型车床教学模型 1台3. CA6140型车床挂图 1套三、实验内容(一 主运动传动链1. 主电机皮带副主轴箱轴 I轴 I 与从动轮之间有一个卸荷机构, 其通过滚

7、动轴承与轴承套筒安装在箱体 上,以增强轴 I 的抗弯强度,传递扭矩负荷。双向多片式摩擦离合器 M1具有使主轴正转、反转、停止及过载保护等四个 功能,通过现场演示,介绍 M1结构以及操作手柄控制的传动机构,突出其结构 紧凑,动作灵敏的特点。2.轴轴通过现场演示, 介绍轴上的双联滑移齿轮和轴上的三联滑移齿轮, 它们 同时由一个操作手柄实现调速功能。3.轴轴从轴传到轴(主轴须经齿式离合器 M2分成两条路线:(1 高速路线当 M2脱开并与轴上齿轮(63啮合时,将使轴直接传动主轴,使其获 得 6级较高转速(4001400r/min 。(2 低速路线当 M2啮合时, 轴须经、 两轴传动主轴, 使其获得 1

8、8级低速转速 (10500r/min 。现场演示 M2啮合和脱开的情形,并展示三个滑移齿轮同时由一个操作手柄 控制的情形。进给运动传动链始环是主轴, 终环是刀架。 刀架在丝杠传动下只能实现纵向 进给运动, 用于切削各种螺纹; 刀架在光杆传动下实现纵向或横向进给运动, 用 于切削除螺纹以外的工件。(二 丝杠传动刀架的进给运动传动链(以切削公制螺纹为例预先设置:齿式离合器 M3、 M4脱开, M5啮合。1. 主轴轴轴滑移齿轮与主轴齿轮(58啮合时,能实现正常螺纹切削;当滑移齿轮 与轴上齿轮(26啮合时,能实现扩大螺距切削,要特别注意:此时的进给链 要经过一部分主传动链的环节,例如当 M2啮合时,主

9、轴轴轴轴 轴轴2.轴轴上滑移齿轮可用来选择切削左旋或右旋螺纹。现场演示以上两个滑移齿轮同时由一个操作手柄控制的情形。3.挂轮箱介绍挂轮箱内传动齿轮的两个特点:按切削需要拆换齿轮,并中心距可调。 4.进给箱轴 轴轴 基本组基本组是一个重要的调速机构,它由 8个固定齿轮、 4个滑移齿轮组成,同 时由一个圆手柄控制。5.轴 轴 从轴 齿轮 (25 传动至轴 滑移齿轮 (25 要经过一个空套齿轮 (36 , 它起一个“桥梁”作用。轴 上的两个滑移齿轮组成增倍调速机构。6.轴 轴 轴 滑移齿轮(28属于 M5, 由于 M5啮合,于是使丝杠旋转,若压下开 合螺母手柄,可实现带动刀架作纵向进给运动切削公制螺

10、纹。(三 光杠传动刀架的进给运动传动链预先设置:M3、 M4、 M5均为脱开。1. 主轴 M5从主轴传动至轴 M5之间传动路线与上述相同。2.溜板箱轴 轴 轴 由于 M5脱开,滑移齿轮(28与轴 上齿轮(56啮合,然后再通过轴 齿轮(32轴 齿轮(56及 M8使蜗轮副旋转。重点介绍 M8复合型离合器(=安全离合器+超越离合器的结构与功能。 3. M6或 M7刀架当蜗轮副旋转时,可带动齿端式离合器 M6和 M7的四个空套齿轮转动,如果 操作手柄使 M6啮合,则可通过轴 实现刀架纵向进给运动;如果操作手 柄使 M7啮合,则可通过轴 实现刀架横向进给运动。通过现场演示,重点介绍 M6和 M7的结构与

11、功能;介绍互锁机构的结构与功 能。四、思考题1、 CA6140车床的皮带轮为何要采用卸荷结构,卸荷原理是什么?2、摩擦片离合器的工作原理是什么?3、 CA6140车床的成形运动是什么?机床有几条传动链?传动性质是什么?4、进给传动链在工作时,能否同时启动遛板快速移动电机?为什么?5、车床为什么要设丝扛和光扛?不设光扛可行吗?实验项目(二 Y3150E 滚齿机调整实验一、实验目的1.分析滚齿机的运动及传动系统;2.熟悉滚齿机的结构和性能;3.通过加工直齿或斜点圆柱齿轮,熟悉滚齿机的换置计算和调整方法。 二、实验内容1.实验前的准备工作:1 认真阅读本指导书,明确实验目的及内容;2 根据传动系统图

12、画出传动原理图;3 根据传动系统图列出加工各种工件时的平衡方程式,求出调整公式;4 根据所给的数据进行必要的调整计算。2.实验工作1 对照机床的传动系统图,在机床上找出各传动链的传动路线,各组 挂轮(交换齿轮的位置。熟悉机床结构。2 按步骤安装工件并找正(如果齿坯以内圆定心例外 。3 安装刀具并调整刀架角度。4 调整切削深度,开动机床,切削完毕,测量工件,确定质量是否合 格并进行分析。5 拆卸挂轮,擦净机床。三、 Y3150E 滚齿机的主要技术规格及用途本机床主要用于切削直齿、斜齿圆柱齿轮以及用径向进给切削蜗轮;此外还 可以用包络法加工花键轴、 多面体、 链轮等工件。 进行上述各种工件的加工时

13、要 分别采用适当截面形状的滚刀。主要技术指标加工齿轮最大模数 工件为钢件(6mm 工件为铸件(8mm 加工齿轮最大直径 500mm刀具最大直径 160mm刀架最大回转角度 240°刀具主轴转速共九级: 高速钢滚刀的切削规范 表 3 主电动机功率 4千瓦快速电动机功率 1.1千瓦交换挂轮的齿轮齿数(分齿挂轮及差动挂轮公用20(两件 23 24 25 26 30 33 34 35 36(两件 37 40 41 43 45 46 47 48 50 52 53 55 57 58 59 60(两件 61 62 65 67 70 71 73 75 79 80 83 85 89 90 92 95

14、97 98 100共 46种(49件模数 m =2机床的传动系统图: 四、机床的调整计算(公式由学生求出,这里只作必要的说明 1.加工直齿圆柱齿轮(1主运动:根据刀具外径、刀具材料、合理的切削速度 V ,求得所需刀具转 速。n(滚刀=1000VD(转 /分 其中:D 为滚刀直径(毫米 n :主轴转速(转 /分V :切削速度(米 /分按滚刀主轴转速挂轮表选取 A/B挂轮。(2分度运动:传动链联系滚刀和工件,差动机构(合成机构为不用差动机 构时的情况(用 M 1接合爪调整计算公式为:Ux =a c b d =24f ke Zz式中 e 、 f 挂轮是一对“结构性挂轮” , 根据被加工齿轮的齿数来选

15、取 :e f =3636时用于 21 Z z 142e f =4824时用于 5 Z z 20e f =2448时用于 143 Z z(3刀架垂直进给运动 :根据加工粗糙度要求选取进给量 S 值 , 然后由垂直进 给量挂轮表选取 a 1/b1挂轮 .(参看表 2、表 3 2.加工斜齿圆柱齿轮: (1主运动(同上(2分齿运动:运动关系同上,但此时差动机构的结构为用差动机构时的情 况(用 M 2接合爪(3刀架的垂直进给运动(同上 (4差动运动 U y =2222a c b d =9sin n m k式中:工件螺旋斜角m n 工件法向模数k滚刀头数 注:由调整公式计算出的数值通过 “挂轮选用表”或挂

16、轮对数表查出具体齿数 五、刀具、工件的安装根据工件、 刀具的螺旋角方向和度数调整刀架的安装角度, 使滚刀螺旋线与 工件齿向平行。(1加工圆柱直齿时刀架偏转角度(2加工圆柱斜齿时刀架偏转角度及挂轮分配情况工件坯应牢固地装夹在工作台上,不用心轴定位时需用千分表调正齿坯外 圆,使工件与工作台同心。六、调整切削深度根据工作时的模数、 材料强度, 以及所要求加工精度来确定走刀次数和切削 深度。用滚刀切削不超过 7级精度的圆柱齿轮时, 对模数 mn 2毫米的齿轮用一次走刀切出;对模数 mn>2毫米以上时用二次或三次以上走刀。七、思考题1.加工斜齿圆柱齿轮,在调整机床时,是根据工件的端面模数选刀,还是

17、 根据工件的法向模数选刀?为什么?2. 在 Y3150E 型滚齿机上决定加工的精度的是哪个传动链?而这传动链中又 以哪些传动件为关键件? 实验三、加工误差综合分析一、实验目的实际生产中影响加工精度是多因素的、 是错综复杂的, 生产中常采用统计分 析法。本实验通过对一批工件进行检查测量,将所测得的数据进行处理与分析, 找出误差分布与变化的规律,从而找出解决问题的途径。 二、实验设备测量仪器 : 电感比较议若干台; 试 件:50件 三、实验原理及方法 分布曲线法:测量一批零件的实际尺寸,根据测得的 尺寸数据绘制出的一条尺寸分布曲线,从而判断加工误 差的大小及产生的规律。 点图法:按加工顺序、逐个测

18、量工件的尺寸,并记录在以工件顺序号为横坐标,工件尺寸为纵坐标的图中,从而判断加工误差产 生的规律和性质。 四、实验步骤 实验分布曲线(直方图的绘制 1、测量样本零件的尺寸,并作记录;2、按工件尺寸的大小, 在一定的尺寸间隔范围内分组 (确定组数 k 、 计算组距 h ; 记录各组零件的频数 ;并计算各组的上下界:第一组的下界为:(2/min h X - 其中:min X 为样本零件的最小尺寸 第一组的上界为: (2/min h X + 第二组的下界为:(2/min h X + 第二组的上界为:(2/min h X + +h 第三组的下界为:(2/min h X + +h第三组的上界为:(2/m

19、in h X + +2h 依此类推。3、计算样本零件的平均尺寸:计算公式: 式中:n 样本零件的个数4、计算零件尺寸的公差带分布中心尺寸 M T 和公差 T 2最小极限尺寸最大极限尺寸 +=M T比如:某零件的尺寸要求为 ,则5、绘制实验分布曲线(直方图以工件尺寸为横坐标、频数为纵坐标,建立坐标系;并绘制直方图; 频数:同一尺寸间隔内的零件个数 比如: 点图的绘制 1、 个值点图的绘制根据样本零件顺序号,依次描点,绘制个值点图。 2、 均值 x -极差 R 点图的绘制极差 R 一组工件中的最大尺寸与最小尺寸的差值。1nii x x n-=24. 0030+12. 3023024. 30=+=M

20、T采用顺序小样本(46 ,由小样本均值点图和极差点图组成,横坐标 为小样本组序号。具体作法如下: 定期测小样本尺寸; 计算均值 X 和极差 R :R =x max- x min 中心线和控制线的求法: 图作法图 : 纵坐标 , 横坐标组次R 图 : 纵坐标 R , 横坐标组次3、实验结果分析与讨论分析实验分布曲线工件尺寸的分散范围是多少?有无过小或过大废品?存在常值系统误差否?其大小是多少?该样本零件的尺寸符合何种曲线分布规律? 分析个值点图和 图本工序属几级工艺能力 ? 从 图看,本工序的工艺过程是否稳定 ? 如不稳定 , 试分析其原因。附:生产过程是否稳定的判断依据:生产过程稳定的标志:

21、没有点子超出控制线; 大部分点在中线附近波动,小部分点在控制线附近;点子无明显规律性生产过程不稳定的标志: 点子超出控制线或密集在控制线附近; 连续7点以上出现在中线一侧; 明显规律性,如上升或下降倾向; 点子有周期性波动4、 完成实验报告五、思考题1、样本零件的大小对加工误差分析有何影响?2、实验分布曲线(直方图能否完全替代正态分布曲线,进行误差分析?3、均方根误差 的大小能反映工序精度的高低吗?为什么?4、分布曲线法与点图法在分析加工误差方面有何不同?实验四、组合夹具设计性实验一、实验目的随着科学技术的不断发展, 机械制造工业的自动化程度越来越高, 生产成本 越来越低, 尤其组合夹具的使用

22、, 在机械制造工业中取得了十分显著的经济效果。 因此, 了解组合夹具的使用, 对于机械制造专业的学生尤为重要。 通过对组合夹 具的组装实验, 可以了解到组合夹具的使用范围, 类型, 初步掌握组合夹具的使 用原则, 设计原理、 以及简单的装配技术。 实验中, 学生必须综合运用机床夹具、 金属切削机床、金属切削原理、机械加工工艺规程设计和装备设计方面的知识, 才能完成本实验。 工艺规程的设计、 组合夹具元器件的选择, 组合夹具装配方案 的确定以及自己动手组装组合夹具,这些都具有设计性。加强学生综合运用各种专业知识的能力、 开拓学生的创造性思维、 提高学生 的动手能力是开设本实验的根本初衷。二、实验

23、设备1、 十套典型零件的组合夹具组件,其中包括钻削类和铣(或刨削类组合 夹具,以及每个零件加工某道工序所用的基础件、定位元件、夹紧元件、 以及钻套、钻模、对刀块等辅助元件。2、 装配所用工具若干套。三、实验内容和要求1. 实验分组打散班机建制,每 20人为一个大组(每班约分 1.5个大组 ,每个大组由 10个小小组组成。每两人组成一个小小组,合作完成组装两套组合夹具。 组合夹具组装实验用典型零件:(参见附图, 单击图面可以放大阅读零件图 图号 zhjj01:拨叉(钻铰孔 图号 zhjj02:叉子(钻铰孔图号 zhjj03:活塞(钻孔 图号 zhjj04:底座(钻斜孔图号 zhjj05:楔块(钻

24、斜孔 图号 zhjj06:支座(刨面和槽图号 zhjj07:支架(铣斜槽 图号 zhjj08:鼓轮(铣斜面图号 zhjj09:滑块(铣双斜面 图号 zhjj10:托脚(铣开口槽2.实验工作任务:每个实验小组中的每两个学生必须任选二个零件,根据零件图的加工要求,合作完成组装两套组合夹具,具体实验工作任务如下: 确定这两个零件各加工表面的加工方法,分析零件加工工艺过程,并设 计选定零件的机械加工工艺规程;分析指定工序加工表面的机械加工定位原理、 并选择合理的定位元件; 分析该加工表面的夹紧原理(夹紧力的方向、夹紧力的作用点和夹紧力 的大小 ,确定夹紧方案,并选择合适的夹紧机构; 如需要设置钻、镗刀

25、具的导向装置时,选择合适的钻模或对刀装置; 根据定位和夹紧方案,画出该零件的工序简图。 根据工序图的定位和夹紧方案,组装完成合理、完整的组合夹具装置。 根据组装完成的组合夹具,现场绘制夹具的装配示意图,以作为设计性 实验的成果。 学生做完实验后,必须根据上述实验过程,详细写出详细的实验报告。 3.实验报告要求实验报告,包含如下内容: 画出零件图,并对该零件进行工艺分析,确定各表面的机械加工方法、 定位原理并拟定工件的加工工艺路线; 分析指定加工表面的定位原理和夹紧原理,并画出工序图; 根据工序图的定位和夹紧方案,选择适当的组合夹具元件进行组装,并 将组装好的组合夹具用装配示意图形式绘制在实验报

26、告中; 做完综合设计性实验后的收获、体会与感想。4. 注意事项. 实验前认真阅读教材和实验指导书,了解工件定位、夹紧的概念,初步 了解组合夹具的各种元件及用途。. 通过组合夹具的组装实验,初步了解机床与组合夹具之间的相互联系, 初步掌握组合夹具的设计思路及设计方法。. 实验时严格执行实验室的规章制度,严格按操作规程操作。. 实验过程中严禁戏耍打闹,确保实验安全顺利完成。. 学生在指导教师的指导下完成整个实验,指导教师只给学生答疑, 但不 提供具体的实验方案。四、实验步骤1. 学生应提前三天领取实验报告纸, 并在武汉理工大学网站中的机电学院网 上,点击“实验中心” ,下载有关综合设计性实验的实验

27、指导书,并加以认真 阅读。要求学生提前预学习,以熟悉实验要求和过程 (要求写出预习报告 。2. 了解组合夹具各个元件的功能和作用;3. 每个学生任意选择铣、 刨类零件和钻削类零件各一个, 对零件进行工艺分 析;4. 选择组合夹具元器件,组装成合理完整的组合夹具。5. 现场绘制组装好的组合夹具装配示意图。6. 认真、详细地撰写实验报告。五、设计性实验教学的考核办法指导教师在指导过程中, 注意考察学生的动手能力和刻苦钻研的工作态度, 作为学生评定实验成绩的重要依据之一。指导教师根据学生在实验操作中的工作表现和实验报告质量,给出学生的 实验成绩(实行优、良、中、及格和不及格五级分制 。实验成绩将计入

28、机械制造技术基础课程综合考试成绩中(平时成绩占 30%,其中实验成绩占 10% 、 (从机自 04级开始执行 。六、组合夹具基本概念(一概述夹具, 尤其是机床夹具, 在机械制造中应用很广。 由机床夹具和机床、 刀具、 工件组成的加工工艺系统, 能够根据工艺要求, 迅速实现工件的定位和夹紧, 并 在加工过程中保持它们之间的正确相对位置。 使用夹具, 可提高劳动生产率和加 工精度。夹具是重要的机械制造工艺装备,其主要作用包括:1提高加工精度和保证产品质量。2提高劳动生产率和降低加工成本。3扩大机床的工艺范围。4减轻工人的劳动强度。现代的组合夹具是伴随着大批大量生产的发展而出现的, 早期的夹具为专用

29、夹具。 随着近代工业的不断发展, 产品不断的更新换代, 零件的结构和尺寸参数 亦发生变化,原有的专用夹具就要报废,必须设计新的专用夹具,显然,在经济 上和生产周期上是非常不合理的。 为解决这个问题, 从本世纪四十年代开始, 科 技人员就着手研制能够适合单件小批量和成批生产的可多次重复使用的夹具, 即 组合夹具。组合夹具的使用范围:组合夹具的使用范围十分广泛。从不同生产类型讲,由于组合夹具灵活多变 和便于使用, 它最适合于品种多、 产品变化快、 新产品试制和小批量的轮番生产。 对成批生产的工厂, 也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具, 以满足生产要 求。 大批生产的工厂也可在工具车间、 机修车

30、间和试制车间使用组合夹具。 近年 来, 随着组合夹具组装技术的提高, 不少工厂也在成批生产中使用组合夹具, 效 果也较好。(二 组合夹具元件我国目前生产和使用的组合夹具,多为槽系组合夹具,其元件间以键和键槽 定位。用孔和圆销定位的组合夹具称作孔系组合夹具,也已在生产中使用。 1 元件的编号组合夹具根据其承载能力的大小分为三种系列:16mm槽系列,俗称大型组合夹具;12mm槽系列,俗称中型组合夹具;8mm 、 6mm 槽系列,俗称小型组合夹具。其划分的依据主要是连接螺栓的直径、定位键槽尺寸及支承件界面尺寸。 组合 夹具的分类编号原则和标记方法,按照原机械工业部标准 (JB2814 79 规定如

31、下:1 编号方法元件分类编号以分数形势表示。1. 分子表示元件的型、类、组、品种,称之为 “ 分类编号 ”。元件分大、中、小三个类型,用汉语拼音大、中、小三字的字头表示: D-大(Da 型组合夹具元件,即 16mm 槽系列组合夹具元件 ;Z-中(Zhong 型组合夹具元件,即 12mm 槽系列组合夹具元件 ;X-小(Xiao 型组合夹具元件,即 8mm 或 6mm 槽系列组合夹具元件。元件的类、组、品种各用一位数字表示。第一位数字表示元件的“类”,按元件的用途划分,用数字 19表示。1-基础件; 2-支承件; 3-定位件; 4-导向件; 5-压紧件; 6-紧固件; 7-其它件; 8-合件; 9

32、-组装用工具和辅具。第二位数字表示元件类中的“组”,按元件的用途划分,用数字 09表示。 第三位数字表示“组”中的“品种”,按元件的结构特征划分,用数字 09表 示。2. 分母表示元件的规格特征尺寸,一般用 L ×B ×H 表示规格尺寸。【例】型别(中型 ,亦称 12mm 槽系列类别,支承件类组别,支承件中的 5号组品种,伸长板中的 4号品种Z 2 5 4180×90×302 元件的分类组合夹具元件的分类, 主要根据元件的结构、 形状和用途而划分的。 组合夹具元 件,按其用途不同,可划分为八大类,详见表 1表 1 元件类别及用途 2. 元件的名称、结构及

33、尺寸标注要组装好夹具, 必须熟悉各类元件的结构、 尺寸和使用方法, 才能充分发挥 各种元件的效能和特长,组装出刚度大、结构良好和使用方便的夹具。 1985年 机 械 工 业 部 颁 布 了 “ 12mm 槽 系 列 组 合 夹 具 元 件 ” 部 标 准 (JB3930.1 3930.119-85 。各类元件名称、结构和尺寸标注如下。第一类,基础件 :包括方型基础板、长方形基础板和基础角铁等; 第二类,支承件 :包括各种垫片、垫板、支承、角铁、 V 型角铁、伸长板 和菱形板等;第三类, 定位件 :包括各种键、 定位销、 定位盘、 角度定位件、 定位支承、 定位板和 V 型件;第四类,导向件 :

34、包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承等;第五类,压紧件 :包括各种压板;第六类,紧固件:包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫片等;第七类,其它件 :包括除上述六类外的各种用途的单件元件,如连接板、 滚花手柄、各种支钉和支承冒、支承环、弹簧、二爪支承、三爪 支承及平衡块等。另外还有一些组合件及组装工具和辅具等,可参见有关资料。(三 工件在组合夹具中的定位与夹紧1. 工件的定位1定位在机械加工中, 为了保证工件各加工表面间的相互位置精度, 工艺系统的各 要素,即机床、刀具、组合夹具及工件之间,要有正确的相对位置关系。而工件 相对于刀具或切削成形运动的相对位置关系, 是由工件在组合夹具上的定位和组 合夹具在

35、机床上的定位来保证的。 工件在组合夹具上定位的任务是, 既要保证单 个工件相对于已经调整好刀具位置的准确性, 又要保证一批工件相对于刀具位置的一致性。工件定位的准确性和可靠性是影响加工后工件各表面相互位置精度的重要 因素。 定位的准确性和可靠性, 除了与工件定位基准面的制造精度有关外, 还取 决于夹具元件定位精度和定位结构的合理性。 实践证明, 在组装组合夹具时, 首 先要熟悉和掌握工件在组合夹具中的定位基本原理和方法, 拟定出定位方案, 在 此基础上根据工件的加工要求, 分析定位的准确性和可靠性, 最后通过组装达到 夹具结构的合理化。2基准基准就是人们在评价或衡量某一事物时, 所采用的出发点

36、或参照物。 在机械 加工中人们讨论工件上某些点、 线和面的位置时, 总是相对于工件上的另一些点、 线 和面而言,后者就是衡量前者的参照点、线和面,成为基准。根据基准的性 质和作用, 可分为设计基准和工艺基准。 在工艺基准中又可分为工序基准、 定位 基准和测量基准。与组合夹具关系较大的是工序基准和定为基准 。(1工序基准在机械加工工序中确定本工序被加工表面位置的基准被称为工序基准。在 工艺规程中的工序简图上,要表示出被加工表面本道工序基准的尺寸(称为加 工尺寸和相互位置要求(如平行度、垂直度等 。工序基准可以使工件上的实 际表面,也可以是几何轴线和对称面。工序基准与设计基准不同,设计基准是零件图

37、上所用的基准、设计尺寸经 过最终加工才能达到。而工序基准是在加工过程中所用的基准。所以工序基准 可能是设计基准,也可能不是设计基准,这要根据工件的加工过程来决定。 组合夹具是为加工工件的某些表面而组装的,所以工序基准和加工尺寸是 选择定位基准和组装夹具的重要依据。(2定位基准用来确定工件相对于夹具位置的基准称为定位基准。定位基准是工件与夹 具定位元件接触或配合的实际点、 线和面。 在机械加工过程中, 一般将工件视为 刚体, 刚体上各质点的相对位置是固定不变的。 对于单个的工件来说, 只要定位 基准的位置被确定, 其余部分的位置也随之确定。 因此, 工件的定位也就是使定 位基准获得确定的位置。2

38、. 工件定位原理1 六点定位原理当工件不受任何条件约束时, 其位置是任意的和不确定的。 设工件为一理想 的刚体, 并以一个空间直角坐标系作为参照来观察刚体的位置变动。 由理论力学 可知,在空间处于自由状态的刚体,具有六个自由度,即沿 x、 y、 z三个坐 标轴的移动, 和绕着这三个坐标轴的转动, 如图 2所示。 这六种位置变动是基本 的变动形式, 工件在空间的任何位置状态, 都可由这六种基本位置变动的组合来得到。在机床夹具设计中,用符号 x 、 y 、 z 和 x 、 y 、 z 分别表示沿三个坐标轴移动和绕这三个轴转动的自由度。 从自由度的数量来看, 自由状态下 的工件有六个自由度。 当工件

39、受到外界条件约束时, 它的某些自由度被限制, 所 以工件定位的实质就是从加工要求出发,限制其应该限制的自由度。2 完全定位与部分定位如图 2所示, 当刚体的六个自由度被完全限制时, 这种定位叫做工件的完全 定位。 但在许多情况下, 不需要对工件的自由度都限制, 只限制那些对加工后位 置精度有影响的自由度就可以了 , 这样的定位叫做工件的部分定位。 在保证加工 精度的前提下,部分定位可简化夹具的结构。 图 2 刚体在空间的六个自由度3 欠定位与过定位如果一个定位结构所限制的自由度, 没有完全包括必须限制的自由度, 就会 发生工件定位的不足, 这种现象为欠定位。 欠定位不能满足加工要求, 因此不允

40、 许出现。如果在一个定位结构中, 不同的支承点重复的限制工件的同一个或几个自由 度,就会发生工件定位的不稳定,这种现象为过定位(或称重复定位 。过定位 结构是否允许,要具体情况具体分析,一般情况下是不允许出现过定位。3. 工件的夹紧在机械加工过程中,切削力、重力、支承反力和惯性力均作用在工件上,为 了使工件保持定位时的正确位置, 必须将工件夹紧, 以使夹紧力与上述各力平衡。 夹具中将工件夹紧的机构称为夹紧机构。对组合夹具的夹紧机构有如下要求:(1夹紧不能破坏工件的定位。(2加紧后工件和组合夹具元件的变形要小。(3夹紧力的大小要适合。(4夹紧动作力求迅速、省力。(5加紧装置不要妨碍工件的装卸。(6夹紧力应指向工件各定位基准的支承面,力的作用点应落在支承面 内或支承点上。(四 组合夹具的组装组 装就是将组合夹具元件按照一定的原则, 装配成具有一定功能的组合夹具 的过程。 组合夹具的组装, 其本质和设计制造一套专用夹具完全相同, 是一个复 杂思维(设计和动手装