机械制造技术基础 3D版 教学课件 作者 李凯岭09 机械制造技术基础 3D 第9章 金属切削机床夹具设计.ppt

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1、第9章金属切削机床夹具设计主要内容9.2定位方式与定位元件9.3定位误差的分析与计算9.1机床夹具的基本概念9.4工件的夹紧9.5典型机床夹具9.6数控机床夹具在机床上加工工件时，要首先对工件进行定位和夹紧。在机床上用于装夹工件的装置，称为机床夹具（以下简称为夹具）。9.1机床夹具的基本概念夹具是根据加工工艺规程的要求，在机床上用来固定（定位）和夹持（夹紧）工件或刀具以利于加工过程的附属装置。根据上述定义，夹具可以分为两大类：一类是用来装夹工件的附属装置，一般通称为夹具；另一类是用来装夹刀具的附属装置，一般通称为辅助工具，如钻卡

2、头、丝锥卡头等。机床夹具的基本概念（1）通用夹具。可在一定范围内用于加工不同工件的夹具。如车床使用的三爪卡盘、四爪卡盘，铣床使用的平口虎钳、万能分度头等。这类夹具已经标准化，作为机床附件由专业厂生产。其通用性强，生产率低，夹紧工件操作复杂。这类夹具主要用于单件小批量生产。机床夹具种类繁多，可按不同的方式进行分类，常用的分类方法有以下几种。1.按夹具的使用特点分类9.1.1机床夹具的分类专为某一工件的某一道工序而设计和制造的夹具。其特点是结构紧凑、操作方便；可以保证较高加工精度和生产率；设计和制造周期长，制造费用高；在产品变更后，

3、因无法利用而导致报废。因此这类夹具主要用于产品固定的批量生产中；对于产量不大，形状和结构复杂工件的关键工序，为了保证加工质量，也往往采用专用夹具。（2）专用夹具。在成组工艺的基础上，针对某一组零件的某一工序而专门设计的夹具。在多品种小批量生产中，通用夹具的生产率低，采用专用夹具不经济。成组可调整的“专用夹具”，经少量调整或更换部分元件即可用于装夹一组结构和工艺特征相似的工件。这类夹具主要用于多品种、中小批量生产。（3）成组可调夹具（成组夹具）。由标准夹具零部件经过组装而成的专用夹具，是一种标准化、系列化、通用化程度高的工艺装备。

4、其特点是组装迅速、周期短；通用性强，元件和组件可反复使用；产品变更时，夹具可拆卸、重复再用；一次性投资大，夹具零部件存放费用高；比专用夹具的刚性差，外形尺寸大。这类夹具主要用于新产品试制以及多品种、中小批量生产。（4）组合夹具。主要有随行夹具（自动线夹具）。在自动线上，随被装夹的工件一起由一个工位移到另一个工位的夹具，称为随行夹具。它是一种移动式夹具，担负装夹工件和输送工件两方面的任务。（5）自动化生产用夹具。分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、拉床夹具、磨床夹具、齿轮加工机床夹具、数控机床夹具等。2.按使用机床分类3.

5、按夹紧的动力源分类分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电磁夹具、真空夹具等。机床夹具是机械加工必不可少的工艺装备。机床夹具的主要作用有：1．稳定地保证加工质量。采用夹具后，工件各加工表面间的相互位置精度是由夹具保证的，而不是依靠工人的技术水平与熟练程度，所以产品质量容易保证。2．提高劳动生产率。使用夹具使工件装夹迅速、方便，从而大大缩短了辅助时间，提高了生产率。特别是对于加工时间短、辅助时间长的中、小零件，效果更为显著。3．减轻工人的劳动强度，保证安全生产。有些工件，特别是比较大的工件，调整和夹紧很费力气，而且注意力要高

6、度集中，很容易疲劳；如果使用夹具，采用气动或液压等自动化夹紧装置，既可减轻工人的劳动强度，又能保证安全生产。4．扩大机床的使用范围。实现一机多用，一机多能。如在铣床上安装一个回转台或分度装置，可加工有等分要求的零件；在车床上安装镗模，可加工箱体零件上的同轴孔系。9.1.2机床夹具在机械加工中的作用9.1.3夹具的组成1．定位装置用于确定工件在夹具中占据正确的位置，它由各种定位元件构成。如图9-1所示钻径向孔夹具中的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件。(a)(b)图9-1简易钻模夹具示例1—钻套2—钻模板3—夹具体4—支承板

7、5—圆柱销6—开口垫圈7—螺母8—螺杆9—菱形销机床夹具虽然可以分成各种不同的类型，但它们都由下列基本功能部分组成。2．夹紧装置夹紧装置用于保持工件在夹具中的正确位置，保证工件在加工过程中受到外力（如切削力、重力、惯性力）作用时，已经占据的正确位置不被破坏。如图9-1所示钻床夹具中的开口垫圈6是夹紧元件，与螺杆8、螺母7一起组成夹紧装置。3．对刀、导向元件用于确定刀具相对于夹具的正确位置和引导刀具进行加工。其中，对刀元件是在夹具中起对刀作用的零部件，如铣床夹具上的对刀块、塞尺等。导向元件是在夹具中起对刀和引导刀具作用的零部件。如

8、图9-1所示的钻床夹具中的钻套1是导向元件。4．夹具体用于连接夹具上各个元件或装置，使之成为一个整体，并与机床的有关部位相连接，是机床夹具的基础件。如图9-1所示钻床夹具的夹具体3将夹具的所有元件连接成一个整体。5．连接元件将夹具各个零部件连接为一个整体，确定夹