第3章-机床夹具.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,化学工业出版社,第三章 机床夹具,第一节 概述,、机床夹具的定义及组成,1.定位元件,2.夹紧装置,3.导向元件和对刀装置,4.连接元件,5.夹具体,6.其它元件及装置,图3-1铣床夹具,二、夹具的作用,1.保证加工质量,2.,提高劳动生产率,3.减轻劳动强度,4.能扩大机床的使用范围,三、机床夹具的分类,1.按专业化程度分类,（1）通用夹具,（2）专用夹具,（3）成组夹具,（4）组合夹具,（5）自动线夹具,2.按夹具使用的机床分类,3.按动力源分类,第二节 工件定位的基本原理,一、六点定位规则,图 3-3 刚体在空间的六个自由度,图3-4 平行六面体定位时支承点的分布示例,（a）,（b）,（c）,图 3-6夹紧和定位的关系图,图3-5 导向轴承与转角误差的关系,二、限制工件自由度与加工要求的关系,1.完全定位,图3-7 圆柱体零件的完全定位,图3-8 圆头形工件的六点定位,2.不完全定位和欠定位,图3-9 工件的部分定位,三、必须正确处理过定位,图3-10 连杆定位简图,图3-11 床头箱定位简图,图3-12 变速箱壳体定位简图,图3-13 改善过定位的措施,四、定位副的选择和要求,定位基准的选择,（,1,）尽量使工件的定位基准与工序基准（标定加工面位置的点、线、面）重合，以避免产生基准不重合误差。,（,2,）尽量用已加工面作为定位基准，以保证有足够的定位精度。,（,3,）应使工件安装稳定，使在加工过程中因切削或夹紧力引起的变形最小。,（,4,）尽可能使工件加工的各工序采用同样的定位基准，即遵守基准统一原则，以减少设计和制造夹具的时间和费用。,（,5,）应使工件定位方便，夹紧可靠，便于操作，夹具结构简单。,2.对定位元件的基本要求,（1）足够的精度,（2）足够的强度和刚度,（3）耐磨性好,（4）工艺性好,（5）便于清除切屑,第三节 常用的工件定位方法及其定位元件,一、工件以平面定位,1.主要支承,1）固定支承,图3-14 支承板和支承钉,2）可调支承,3）自位支承（浮动支承图3-16 调节支承的应用,图3-17 自位支承的应用,图3-18 自位支承,2.辅助支承,图3-19 辅助支承的应用,常见的辅助支承有以下几种类型：,（）螺旋式辅助支承,（）自位式辅助支承,（）推引式辅助支承,图3-20 辅助支承,二、工件以内孔定位,图3-21 常用定位销的结构,1.圆柱销（定位销）,2.圆柱心轴,3.圆锥心轴（小锥度心轴）,三、工件以外圆柱面定位,形块,图3-24 V形块的结构形式,图3-25 活动V形块的应用,图3-26 V形块结构尺寸,形块的主要尺寸有：,形块的两限位基面间的夹角；,D,形块的检验心轴直径，即工件定位基准直径；,H,形块的高度；,T,V形块的标准定位高度，即检验心轴中心高；,N,形块的开口尺寸。,2.半圆套,3.定位套,第四节 定位误差的分析与计算,一、定位误差产生的原因,1.定位误差的定义,由定位引起的同一批工件的工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差，以,D表示。,2.定位误差产生的原因,（1）基准不重合误差,（2）基准位移误差,图3-31 铣键槽夹具简图,图3-32 基准位移误差,1）用圆柱定位销、圆柱心轴中心定位,图 3-33 X,max,对基准位移误差的影响,式中,X,max,定位最大配合间隙（mm）；,工件定位基准孔的直径公差（mm）；,圆柱定位销或圆柱心轴的直径公差（mm）；,X,min,定位所需最小间隙，由设计时确定（mm）。,2）用定位套定位,3）平面支承定位,）用形块定心定位,图 3-34 V形块定心定位的基准位移误差,二、定位误差的计算方法,1）当定位基准与工序基准重合，即B0、Y0时，产生定位误差的原因是基准位移误差，故只要计算出即可，即DY。,2）当定位基准与工序基准不重合，即B0，且Y0时，产生定位误差的原因是基准不重合误差，故只要计算出即可，即DB。,3）当定位基准与工序基准不重合，即B0，且Y0，若造成定位误差的原因是互相独立的因素时，应将两项误差相加或相减，即DB,Y。,三、定位误差的综合分析与计算实例,四、工件以一面两孔定位,1.定位方式,2.菱形销设计,3.设计示例,菱形销设计,第五节 夹紧装置与夹紧力的确定,一、夹紧装置的组成,1.动力源装置（简称力源）,2.夹紧部分,（1）夹紧元件,（2）中间递力机构（简称递力机构）,（3）接受原始作用力的元件,二、夹紧装置的基本要求,1.牢,2.正,3.快,4.简,三、夹紧力的方向,1.夹紧力的方向应尽可能垂直于工件的主要定位基准面。,2.夹紧力的方向应尽量与切削力方向一致。,图3-43 夹紧力朝向主要限位面,四、夹紧力的作用点,1.夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。,2.夹紧力的作用点应与支承件对应，并尽量作用在工件刚性较好的部位。,3.夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，防止工件产生振动。如无法靠近，可采用辅助支承图3-44 夹紧力作用点的位置不正确,图3-45 夹紧力作用点与夹紧变形的关系,五、夹紧力大小的确定,1.建立理论夹紧力,理,与主要最大切削力,的静平衡方程。,2.计算实际需要的夹紧力,需,需,理,。,式中,K,安全系数。考虑到切削力的变化和工艺系统变形等影响，一般取,K,=1.53（见表3-2），,3.校核夹紧机构产生的夹紧力,是否满足条件：,需,。,第六节 基本夹紧机构,一、斜楔夹紧机构,图3-48 手动斜楔夹紧机构,图3-49 斜楔的受力分析,1.斜楔夹紧力的计算,2.斜楔的自锁条件,3.斜楔的增力比,i,p,（斜楔的夹紧力与原始作用力之比称为增力比,i,p,）,4.斜楔的行程比,iS,5.斜楔升角选择,F,1,F,RX,二、螺旋夹紧机构,1.单个螺旋夹紧机构,图3-50 单个螺旋夹紧,图3-51 摆动压块,2.螺旋压板夹紧机构,图3-52 螺旋压板机构,三、偏心夹紧机构,圆偏心轮工作原理,图3-54 圆偏心夹紧机构,2.偏心距,e,的确定,如图3-56所示,若取,为工作段,其夹紧行程为:,3.圆偏心轮的自锁条件,：,f,四、铰链夹紧机构,1.铰链夹紧机构的类型及应用,2.型铰链机构的参数及有关计算,（1）根据夹紧机构设计要求初定结构尺寸。,（2）根据设计要求,确定所需夹紧行程、气缸行程及相应铰链臂的倾斜角。,（3）计算机构,A,端竖直分力,F,Q1,或原始作用力,F,Q,。,（4）计算动力装置的结构尺寸,（5）计算公式及参数见表3-2,