机床夹具设计-夹具组成和定位元件

内容提要为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置，必须通过一定的装置把工件固定保持在准确定位的位置上。

内容主要包括：(1)根本定位元件对工件的定位；(2)定位误差的分析与计算；(3)夹紧力及夹紧装置设计的一般原那么；(4)常用的夹紧机构;(5)机床夹具的根本要求和设计步骤第三节机床夹具设计机床夹具概述3.1机床夹具概述

使工件在机床上相对刀具占有正确的位置的过程—定位，以及克服切削过程中工件受外力的作用保持工件的准确位置的过程—夹紧。综合称为装夹,工艺装备称为机床夹具。3.1.1机床夹具的分类

机床夹具按通用化程度可分为两大类。

第一类通用夹具只需调整或更换少量零件就可用于装夹不同的工件。如三爪、四爪卡盘、顶尖、平口钳等。

通用夹具的结构复杂，适用用于大批量生产，也适用于单件小批生产。机床夹具的分类及作用第二类专用夹具专用夹具是专门为某工件的某工序设计和制造的专用夹具,其结构简单、紧凑、操作迅速方便，专用夹具适用于产品固定的成批或大量生产中。 3.1.2夹具的作用和组成夹具组成.wmv下面以钻床夹具和铣床夹具为例进行分析。3.1.2.1夹具的作用(1)可以缩短辅助时间，提高劳动生产率(2)易于保证加工精度的稳定(3)可扩大机床的使用范围(4)可以减轻劳动强度，保证平安生产夹具的组成机床夹具的组成夹具的组成3.1.2.2夹具的组成(1)定位元件：与工件的定位基准相接触，确定工件在夹具中的正确位置。(2)夹紧装置：切削时使工件在夹具中保持既定位置。(3)对刀元件：用于确定夹具与刀具的相对位置。(4)夹具体：联接夹具各元件及装置(5)其它元件及装置：有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件“定准、夹牢〞。机床夹具的组成六点定位原理3.2定位元件讨论：定位元件的结构和尺寸主要取决于什么？定位元件在夹具中的布置，既要符合六点定位原理，又要能保证工件定位的稳定性。4.2.1定位元件的主要技术要求和常用材料要求：定位精度、粗糙度值、耐磨性、硬度和刚度。常用材料：①低碳钢如20钢或20Cr钢，工件外表经渗碳淬火，硬度HRC55～65。②高碳钢如T7、T8、T10等，淬硬至HRC55～65。此外也有用中碳钢如45钢，淬硬至HRC43～48。

定位元件固定式定位元件①支承钉用于小平面未加工或已加工外表的定位。如图

(a)平顶支承钉，适用于己加工外表的定位；(b)圆顶支承钉，适用于毛坯面定位，以减小装夹误差，但支撑钉容易磨损和压伤工件基准面；(c)花纹顶面支承钉，用于工件的侧面定位，增大摩擦系数，但去除切屑不方便；(d)带衬套支承钉，批量大、磨损快时使用，便于拆卸。定位元件支承钉尾部与基体孔的配合：

过盈配合：H7/r6或H7/n6

加中间套(可换)：套与夹具体上孔为过盈配合，套与支承钉尾部可选过渡配合H7/js6支承钉布置原那么：三点：组成的平面面积尽可能大

二点：距离尽可能长

一点：应与切削力方向对应定位元件②支承板一般用作精基准面较大时的定位元件。如图。(a)平板式支承板，结构简单、紧凑，但不易去除落入沉头螺钉孔内的碎屑；(b)台阶式支承板，装夹螺钉的平面低于支承面3～5mm，克服了不易清屑的缺点，但结构不紧凑；(c)斜糟式支承板，在支承面上开两个斜糟为固定螺钉用，使清屑容易又结构紧凑。不管采用支承钉或支承板作为定位元件，装人夹具体后，为使各支承面在一个水平面内，应再修磨一次。定位元件应用场合：用于难以用支承钉布置成适宜的、稳定的定位中。①工件刚度缺乏，定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。图(a)②薄板上钻孔，支随钉使工件变形。图(b)③承受较大力的场合，保护精加工外表。

④方便安装：如侧面支承板取代两支承钉，可防止长死。定位元件

③定位销

既用平面又用与平面相垂直的圆柱孔定位的工件。

图示是几种常用的圆柱型定位销。图(a)、(c)

固定式定位销，结构简单，采用H7/r6与夹具体直接配合；图(b)、(d)

带村套的可换式定位销，用于大批量生产;图(e)

可换的支承垫圈销，用于凸肩端面易磨损的场合，可以在销子未装入之前，将垫圈支承面与其它支承面磨成同一平面。

定位元件定位元件在加工套筒类工件时，也常用锥形定位销，如下图，(a)用于粗基准，(b)用于精基准。

在加工箱体工件时，往往采用一平面及与该平面垂直的两孔为定位基准。定位元件那么为一平面、一短圆柱销及一短的削角销，如下图。削角销的截面形状，见图所示。v6缸体夹具.flv视频播放

定位元件定位元件定位元件④定位心轴用于以内孔外表为定位基准的工件，如套筒、盘类等。心轴的结构如下图，其中(a)是圆柱心轴，(b)是花键心轴，与孔的配合常采用H7/h8或H7/g6；(c)为锥心轴，其锥度一般为1/1500～1/2000，用于磨削或精车。⑤v形块用于以外圆外表为定位基准的工件。如下图v形块用销子及螺钉紧固在夹具体上，工件外圆中心对中于两斜面的对称轴线上。基准面较大时可选用图示的结构，其中(b)用于粗基准；(a)(c)用于精基准。定位元件定位元件

定位元件3.2.3可调式定位元件主要用于粗基准定位。如下图。3.2.4辅助式支承元件为了增加工件的刚性和稳定性，但又要防止过定位，此时经常采用辅助支承，如下图(a)、(b)为旋出式辅助支承，(a)结构简单，但会损伤工件定位面，带开工件转动而破坏定位；(b)支承只做上下运动，防止了上述缺点。(c)是弹力式辅助支承，靠弹簧的弹力使支承与工件外表接触，并可锁紧；(d)是推力式辅助支承，推动楔块顶起支承，通过涨紧进行锁紧。一般辅助支承是在工件定位后才参与工作，故不起定位作用。定位元件定位元件绪论

定位元件3.2.5浮动式定位支承采用浮动式支承可以增加与工件的接触点，提高刚度，又可防止过定位。随工件定位基准面位置的变化而自动与之相适应，如下图。(a)是两点浮动式支承；(b)、(c)