机械制造技术基础课件机床夹具设计原理.ppt

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1、第4章机床夹具设计原理4.1机床夹具概述4.2工件定位的基本原理4.3定位方式与定位元件4.4定位误差的分析与计算4.5工件在夹具中的夹紧4.6典型机床夹具4.7机床夹具的设计步骤4.1机床夹具概述在机床上加工工件时，为使工件在该工序加工表面能达到规定的尺寸与形位公差要求，在开动机床进行加工之前，必须首先使工件在机床上占有正确的加工位置，这一过程称为工件的定位。工件在定位之后还不一定能承受外力的作用。为了使工件在加工过程中不致因外力（切削力、惯性力、重力）的作用而破坏其正确位置，还必须对工件施加夹紧力，这一过程称为夹紧。4.1.1工件装夹的基本概念工件

2、的装夹，就是在机床上对工件进行定位和夹紧。其目的就是使工件在加工过程中始终保持其正确的加工位置，以保证达到加工要求。机床上用来装夹工件的工艺装备，称为机床夹具，简称夹具。4.1.2机床夹具的分类机床夹具种类繁多，分类的方法也有多种，一般可按其应用的范围、使用的机床和夹紧动力源进行分类。4.1机床夹具概述1）按夹具的应用范围分类（1）通用夹具（2）专用夹具（3）通用可调夹具和成组夹具（4）组合夹具（5）随行夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上常用的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘和顶尖，铣床上的平口虎钳、万能分度头

3、和回转工作台，平面磨床上的电磁吸盘等均属此类夹具。专用夹具是指专为某一工件的某一工序而专门设计的夹具，因其用途专一而得名，其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。主要适用于产品固定且批量较大的生产中。其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件成组加工的夹具，通常称为成组夹具，通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广。组合夹具是指按零件的加工要求，由预先制造好的通用标准元件和部件组装而成的专用夹具，是一种标准化、系列化、通用化

4、程度高的工艺装备。其特点是灵活多变、通用性强、制造周期短、元件和部件可反复使用。随行夹具是一种在自动线上或柔性制造系统中使用的夹具，工件安装在随行夹具上，除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件随输送装置送往各机床，并在各机床上被定位和夹紧，完成不同工序的加工。4.1机床夹具概述4.1.2机床夹具的分类2）按使用的机床分类按所使用的机床不同，夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，夹具可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空

5、夹具等。4.1机床夹具概述4.1.3机床夹具的组成图4.1钻床夹具1—快换钻套；2—衬套；3—钻模板；4—开口垫圈；5—螺母；6—定位销；7—夹具体如图4.1(a)为某轴套工件，其要求加工φ6Ｈ7孔并保证轴向尺寸φ37.5±0.02。图4.1(b)为其钻床夹具，工件以内孔及端面为定位基准，通过夹具上的定位销６及其端面即可确定了工件在夹具中的正确位置。拧紧螺母５，通过开口垫圈４可将工件夹紧，然后由装在钻模板３上的快换钻套１导引钻头进行钻孔。返回(固定式钻模)返回(固定式钻模板)4.1机床夹具概述4.1.3机床夹具的组成（1）定位元件及定位装置（2）夹紧装

6、置（3）对刀与导引元件（4）夹具体（5）连接元件（6）其它装置以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是，定位元件、夹紧装置和夹具体作为夹具的基本组成部分，一般来说是不可缺少的。它与工件的定位基面相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置。如图4.1中的定位销６，它使工件在夹具中占据正确位置。从图中可以看出，夹具一般由以下几部分组成。图4.1钻床夹具用于将工件夹紧压牢，保证工件在加工过程中，不致受外力影响改变位置，同时能防止或减少振动。如图4.１中的螺母５和开口垫圈４等。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件，如铣床夹具上的对刀块、

7、塞尺等。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件称为导引元件，如图4.１中的快换钻套１。夹具体是用于联接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行联接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置，如图4.１中的夹具体７。确定夹具在机床上正确位置的元件。如定位键、定位销及紧固螺栓等。有些夹具根据工件的加工要求，还设有分度机构、靠模装置、上下料装置、安全防护装置等。4.1机床夹具概述4.1.4机床夹具的功能（1）保证工件的加工精度，稳定产品质量。机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相

8、互之间的尺寸精度和位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖于工人的技术水