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1、第六章 机床夹具设计,第一节 机床夹具概述,一、机床夹具及组成 夹具装夹工件的工艺装备 作用:定位和夹紧 组成:定位元件、夹紧元件、夹具体、联接元件、刀具导向装置、其他元件,1-夹具体,2-液压缸,3-压板,4-对刀块,5-V形架,6-圆柱销,7-定向键,夹具的组成与作用,各元件的作用： 定位元件：确定工件在夹具上的位置 夹紧元件：夹紧工件 夹具体：联接夹具各元件和装置 刀具导向装置：引导或调整刀具，使刀具与定位元件有正确位置 联接元件：确定夹具在机床上的位置 其他元件或装置：如分度装置、防错装置、安全保护装置、顶出装置,二、夹具的功能,保证加工质量 提高生产效率 扩大机床工艺范围 减轻工人劳
2、动强度，保证生产安全,夹具的分类,通 用 夹 具,专 用 夹 具,组 合 夹 具,随 行 夹 具,按用途分类,夹具的分类,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,其 它 机 床 夹 具,按使用机床分类,夹具的分类,手动 夹 具,气动 夹 具,液 压 夹 具,气 液 增 压 夹 具,电 动 夹 具,磁 力 夹 具,真 空 夹 具,离 心 力 夹 具,其 它,按动力源分类,新型数控夹具与组合夹具,新型数控夹具体,新型数控夹具与组合夹具,孔系组合夹具,新型数控夹具与组合夹具,槽系组合夹具,第二节 工件在夹具上的定位,工件在机床上的定位,工件
3、在夹具上的定位,夹具在机床上的定位,一、常用定位方法与定位元件,以平面 定位,支承钉,支承板,自位支承,可调支承,辅助支承,支承板,支承钉,自位支承,可调支承,以圆柱孔定位,定位销,各种心轴,各种定位销,以圆柱面定位,V型块,定位套,过盈心轴,间隙心轴,锥度心轴,a）用于较短精圆柱面的定位 c）用于较长精圆柱面定位,半圆套用于大型轴类零件的精基准定位,b）用于较长粗圆柱面的定位,d）用于较长且定位基面较大的圆柱面定位,以其他表面定位,锥度心轴,齿面,工件以导轨面定位,一面两销定位中两销的设计：,确定两销的中心距尺寸及公差 取销的中心距基本尺寸等于工件孔中心距基本尺寸，公差取为孔中心距的1/5-
4、1/3 确定圆柱销的直径及其公差 相应孔的最小直径作为圆柱销直径的基本尺寸，公差取g6或f7 确定菱形销宽度直径及其公差 按表61选取菱形销的宽度；按式62计算最小间隙；计算菱形销直径的基本尺寸，公差取h6或h7,步骤：,第三节 工件的夹紧 一、夹紧装置的设计要求 1、夹紧力不应破坏定位； 2、足以抵抗加工中的各种力和振动； 3、工件不应发生过度变形； 4、有足够的夹紧行程； 5、具有自锁性； 6、结构简单、易于操作。,二、夹紧力的确定： 大小、方向、作用点 （一）夹紧力的方向 1、夹紧力的方向应有助于工件定位，不能破坏定位，一般要求夹紧力垂直于主要定位面 主要定位基准面面积大、精度高、限制自
5、由度数目多，二者垂直，有利于准确定位。,多向施力与一力多用：,、夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的方向一致,、夹紧力的方向应尽量与切削力、工件重力方向一致，以减小夹紧力,（二）夹紧力的作用点（选择原则） 1、所选作用点，应保证定位稳定，不破坏定位,2、应尽量减小夹紧变形 措施：增大受力面积，合理布置作用点,3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承,三、夹紧机构设计 常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、定心对中、联动夹紧机构。 （一）斜楔夹紧机构 1、作用原理,2、结构特点 （1）自锁性：外力消失后，机构在摩擦力作用下，仍能夹紧工件的能力。 （2）斜楔能改变原始作用力的方向 （3）斜楔具有增力作用
6、 （4）斜楔夹紧行程小： 越大，夹紧行程越大， 但自锁性越差。 （5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子,3、斜楔夹紧机构适用范围 斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。 （二）螺旋夹紧机构 1、作用原理及典型结构：相当于将斜楔绕在圆柱体上，作用原理与斜楔夹紧相似。,特点及适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例：,（三）偏心夹紧机构,原理：靠偏心轮回转时回转半径变大而产生夹紧作用,特点及适用场合： 结构简单、操作方便、动作迅速；但自锁性能差、增力比较小；一般用于切削平稳且切削力不大的场合,1、如图钻直径为12孔，试分析工序尺寸90的定位误差。,2、如图铣平面保证h，已知两圆的同轴度0.1，其它已知条件见图，试分析工序尺寸h的定位误差。,3、图示钻孔，已知条件和加工要求见图示，试分析a)、b)、c）三种定位方案中，工序尺寸L的定位误差,4、如图在工件上铣台阶面，保证工序尺寸A，采用V形块定位，试进行定位误差分析。,5、如图钻孔，保证A，采用a)d)四种方案，试分别进行定位误差分析（外圆dd）。,6、如图同时钻两孔，采用b)、c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。,