《机械制造技术基础》第四章机床夹具设计原理m

1、第四章机床夹具设计原理、学习目的和要求；(1)了解机床夹具的构成、功能和对零件加工的重要性；(2)了解工件定位的概念、原理、要求和定位误差的概念；(3)计算各种定位方法的定位误差；(4)对工件的夹紧目的， 第四章机床夹具设计原理4.1机床夹具概述4.2工件定位4.3一般定位方法，定位元件和定位装置4.4定位错误4.5工件夹紧4.6夹紧机构4.7夹具的发电站4.8夹具的其他装置4.9夹具设计方法和步骤注意事项和练习：一，机床夹具定义工艺设备3360工具，夹具，规，规第二，工件安装定义：方法：4-1夹具的基本概念，3，夹具的组成部分1，夹具的组成部分定位元件和定位装置夹紧元件和夹紧装置导向元件或工

2、具装置电站夹特定其他元件和装置2，夹具的工作原理，占有夹具准确加工位置的工件；夹具必须保证相对于机床的准确位置。根据定位元件的工作面将工具调整到正确的位置。机床夹具和机器、工具、工件之间的关系图，4、夹具的作用(1)确保加工精度(2)提高生产率(3)减少工作人员的工作强度(4)扩大机床使用范围(5)降低生产成本(6)低技术水平的工作人员机器类型车床夹具磨床夹具(钻孔模式)镗床夹具(镗孔模式)铣床夹具3，动力源手动，气动，液压，气液，电，电磁，真空，4-2工件位置， 位置特性：可以采取多种约束措施删除6个自由度的6点定位原理。平面1，2，3:圆柱面5，6:插槽4:圆盘零件，轴零件，圆柱面1，3，

3、4，5:插槽2:端点6: 指定定位销位置：6点定位原理6自由度限制，超出定位的一些实例，平面定位：定位长销4个，改进措施，长销和小端，短销和大端，长销和浮动端垫，一侧和两个短销都受到限制将两个销中的一个更改为修剪销，定位优势，稳定性增加刚度如果限制自由度小于6，则1个自由度不足或未完全放置。受多个定位元件约束超出定位，一般不允许工件定位精度，夹具定位元素精度高允许定位刚度增加工件刚度低，并根据定位刚度增加加工要求确定位置，因此无需完全定位。4-3一般定位方法，定位元件和定位装置，第一，定位元件要求工件对应精度；有足够的刚度。耐磨性足够。第二，常用定位方法和定位元素平面定位，外部圆定位，内部孔定

4、位，部件定位1，平面定位应用程序：长方体、床体、底座、支架和其他定位元素：固定支撑、可调整支撑、自支撑、辅助支撑、固定支撑基准：固定支撑自位置支撑工件刚度增加超位置回避辅助支撑工件刚度增加自由度，辅助支撑，2，圆孔位置定位销：主要是中心孔位置，普通d锥销，中心轴：a，刚性中心轴，间隙配合，基本孔系统(h，) 弹性中心轴：高定中心精度，容易装卸，液塑中心轴，需要高定中心精度，但工件孔精度高d，定心轴：粗基准或大孔位置，3，外圆定位自动定中心：卡盘和卡盘，气动三爪卡盘，鼓膜固定心卡头， 任意曲线圆柱体位置；与其他位置元件一起使用。过度定位时，可以组合浮动形状、平整支撑、2个平整支撑、半圆支撑、盖钻

5、模、固定钻孔模、4、锥形孔定位的圆锥销定位，特殊情况下，可以组合定位3354多个定位元件，同时定位工件的多个定位面。(1)如果一个平面和两个垂直孔a、一个平面和两个圆柱销、孔1和销1的精确位置、两个最小间隙1、两个中心距离，并且两个中心之间存在误差，则只能减小定位销2。如图所示，当两个孔中心距最大两个针脚中心至少或相反时，孔：针脚：孔：针脚3360孔在：LLg针脚心脏和：LLx上寻找：dmax。减少D2直径以解决两个孔安装中与定位销不匹配的矛盾，可能会导致更大的工件拐角错误。为了补偿b，2孔中心距离和2销中心距离的误差，如果2孔中心距离最大，2销中心距离最小，则可以补偿2个中心距离误差，例如将

6、定位销2切成b宽的平头销，从而使工件成功装载。根据几何关系(两个三角形)，如果省略小的父值，则两个孔中心之间的距离最小，并且两个销中心最大，则结果相同。齿销结构，c，齿销(钻石)设计已知如下：2销孔公称尺寸和公差，2孔中心距离公称尺寸和公差；寻找：2接脚标称标注、定位销宽度和接脚公差、2接脚中心距离和公差。例如：工件中的两个孔以两个孔为中心距离，解决方案：公差确定对称分布，圆柱销直径和公差圆柱销1的最小间隙，确定菱形销2的直径公称尺寸，公差和宽度根据D2 长销(3)相互垂直的两个平面和垂直于这些面之一的孔组合6，齿轮淬火后内孔磨削齿均匀，齿面位置，4-4位置误差，第一，夹具相关错误：1，位置误

7、差固定2，夹紧错误夹紧特别是，在工艺尺寸方向上，指定位置基准相对于设计基准的最大变化量。第三，位置误差1，使用支撑或平面作为位置元件平面位置要求尺寸：A1基准不匹配导致的位置误差固定=A2，支撑位置确定平面要求尺寸：A3基准一致，但工件位置确定面不正确，基准偏移导致的位置误差固定=2(h-) h 13360固定=Td/2(不匹配)与h 2:固定=0与h 3360 固定=Td(不匹配)，2，使用定位销、中心轴，内部圆形表面位置和套筒，外部锥形中心轴位置工件孔中存在孔直径错误时基准位移错误：孔直径公差锥角注释轴中存在直径错误时，公差，9331偏移错误针1的最小间隙每个方向直径公差3354最小间隙，

8、4，1面2针2的最小间隙Y方向：9331拐角此时，基准不匹配(QA，c)，从而导致基准转换错误。调整由标准工件调整，工件直径为d，当前工件直径为d ，则生成的位置误差为。其中，、中心线是设计基准，例如结束键槽。此时位置误差为，=120，60，90，设计标准为上部总线。位置误差为、=120、90、60、K3K2K1。注，4-5工件的夹紧，第一，夹紧机构的构成1，夹紧元件2，动力装置3，中间力机构2，夹紧机构的基本要求和设计原理1，夹紧应确保位置变化不中断主要夹紧力垂直于设备底座，夹紧元件不应破坏工件放置，2 夹紧力的反作用力不应使夹紧力大小合适，从而影响加工精度3，夹紧机构必须在固定零部件本身具

9、有足够的刚度和强度，手动夹紧的自动锁定性能稳定的夹紧机构有足够的夹紧行程4，夹紧机构的操作安全，节省劳动，方便，快速5，夹紧机构的复杂性和自动化程度为生产规模和工厂的财力，物力和适合，3 工件要变小。2、夹紧力的工作点保持工件的稳定位置，位于支撑元件或多个位置元件形成的稳定应力区域内。使工件的夹紧变形尽可能小。尽可能接近工件加工表面；3要素，3，夹紧力大小选择夹紧力大小应适当确定：类比计算分析，加工过程中切削力变化时根据最不利的情况开始，围绕零点旋转，摩擦力矩，4-6夹紧机构，一，楔形夹紧机构，特性变更压力方向力增加系数3左右夹紧行程小，行程h，移动s行程小自动锁定差3，适用范围小钻床，铣床；

10、与其他设备一起，2、螺旋夹紧机构1、结构形式、3、偏心夹紧机构、4、铰夹紧机构增压机构、经常与气缸、气缸结合扩大夹紧力，动作快，可以轻松改变力的传递方向压板开口度；但是自动锁定性能，特性，5，固定心夹紧机构3爪卡盘，弹性卡盘等6，联动夹紧机构1，典型的联动夹紧方法，多点夹紧联动线多点夹紧联动线，先确定位置，然后夹紧联动线，夹紧和其他动作联动线，2，联动夹紧机构设计时需要注意的问题，为了保证设计意图，仔细进行运动分析和力分析；设计夹紧平衡，防止动作干涉所需的浮动环节和浮动程度。确保所有压板能松开卡子，以便装卸工件。刚度不足，注意刚度，不要重要。不要太复杂。否则可靠性差，制造困难。4-7设备发电厂

11、，1，降低工人劳动强度，提高生产率，用于确保普通发电厂的安全生产：压力、液压、气液耦合、电、电磁、真空等2，压缩空气、气动夹紧和辅助系统示意图，固定缸、旋转缸、旋转缸、2、大夹紧刚度，夹紧稳定，动作更平稳；3、在有液压系统的机器上实现比较方便。否则，必须增设油站，供应高压油，因此费用很高。4、虽然没有排气噪音，但油泵运转时的噪音也很大，并且漏油不容易处理，污染了环境。特征(气压比)，第四，气液耦合夹紧气压源方便，液压工作缸小尺寸，能量源压缩空气，执行器是气缸。增压器，5，电气夹紧主要包括电动机、减速装置和螺旋辅助驱动器等6，电磁夹紧7，真空夹紧，有色金属，合金等，4-8夹具其他装置，1，孔加工

12、指南1，钻孔指南3354钻孔套筒(1)钻孔套筒固定(没有肩膀和肩膀)配合：特性：位置精度高，结构简单，但磨损后不能轻易更换，不能钻孔-扩张-铰链应用：单个零件可更换钻套：钻套和衬套、衬套和孔之间的特性：操作方便，螺丝的钻套松，防止顶出：批量生产，但持续更换工具的情况下(2)钻套的大小和公差内径d基本大小通常等于刀具的最大极限大小，F7或G6普通孔距离精度H=(1.52)d孔距离(并行度)要求高的H=(2.5 3.5)d)钻孔罩和工件距离H 加工铸铁h=(0.3 0.7)d；加工钢h=(0.7 1.5)d；孔位置高，优选h=0芯片钎焊好h坏h，应用：杆套紧；内衬(3)钻头模具示例固定和移动钻头翻

13、转或旋转钻头模具工件具有多个方向的孔，可以在一次安装中用一个钻头模具加工。此钻孔模具可获得所需的多方向加工位置。翻转钻模：整个夹具与工件一起翻转旋转钻模索引机构，2，镗孔的导向镗套(1)镗套结构类型固定镗套3354不与镗杆一起旋转，外形小，结构简单，中心位置精确，速度高时“咬”内部滚动镗套：将旋转部分安装在镗杆上，精度高。(2)镗床存在很多问题，镗床的内径大于镗床的内径，(3)镗床的尺寸和公差镗床的基本尺寸由镗杆导轨部分的外径决定。用于精加工的，后者。内部滚动，滑动套筒h6，H5，2，工具，铣床工具，3，索引装置，倾斜装置，4，用于确保夹具在机器中的位置，夹具相对于切削运动的正确方向的机器主轴的末端结构，4-9设备设计方法和步骤，在夹具的特定底面安装两个方向键或销一、设计前准备1、生产计划n 手动简单2、零件图和工艺图零件图大小、形状和位置准确度要求工艺图工序大小、基准和其它加工表面3、工序内容主要用于该工序的机器、工具、切削用量、任务步骤布置工艺内容：钻铰 6孔，钻 8孔精度要求： 6孔8级，表面粗糙度3.2，位置0.1； 8孔自由，表面粗糙度12.5加工表面为