汽车制造工艺学培训教材(PPT 136页).ppt

汽车制造工艺学 第3版 主编 王宝玺 主讲 张洪信 第一章汽车制造工艺过程的基本概念第二章工件的装夹和机床夹具第三章汽车零件表面的加工方法第四章汽车零件的机械加工质量第五章尺寸链原理与应用第六章机械加工工艺规程的制定第七章汽车产品设计的工艺性第八章典型零件制造工艺 第一章汽车制造工艺过程的基本概念 第一节汽车的生产过程和工艺过程第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度第三节汽车制造企业 公司 的生产类型及其工艺特征 第一节汽车的生产过程和工艺过程 科学是解决 是什么 为什么 的问题 技术解决 做什么 怎么做 的问题 制造技术是使原材料变成产品的技术的总称 是国民经济得以发展 也是制造业本身赖以生存的关键基础技术 机械制造科学是研究机械制造系统 机械制造过程和手段 方法 的科学 与机械学一起形成机械工程科学的两大分支 机械工程科学是研究机械产品 系统 性能 设计和制造的基础理论和技术的科学 古老的学科 第一节汽车的生产过程和工艺过程 科学是解决 是什么 为什么 的问题 技术解决 做什么 怎么做 的问题 制造技术是使原材料变成产品的技术的总称 是国民经济得以发展 也是制造业本身赖以生存的关键基础技术 机械工程科学 机械学 机械制造科学 机械制造系统 机械制造过程和手段 方法 的科学 研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学 第一节汽车的生产过程和工艺过程 一 汽车的生产过程 基本生产过程 图1 1汽车主要生产过程方框图 第一节汽车的生产过程和工艺过程 图1 2轿车主要生产过程方框图 第一节汽车的生产过程和工艺过程 汽车的生产过程是指将原材料变成汽车产品的全过程 辅助生产过程 服务 生产及技术准备 基本生产过程 工艺装备是指产品制造时所使用的刀具 夹具 量具 辅具 模具等各种工具的总称 机械制造工艺系统是指工件 机床 刀具 夹具 第一节汽车的生产过程和工艺过程 二 汽车制造的工艺过程及其组成 机械加工工艺过程 切屑加工 无屑加工 毛坯制造工艺过程 锻造 铸造等 装配工艺过程 工艺过程是指在生产过程中 改变生产对象的形状 尺寸 相对位置和性质等 使其成为成品和半成品的过程 工艺学是研究工艺过程和方法的科学 第一节汽车的生产过程和工艺过程 图1 3铣削变速器第一轴两端面简图a 同时铣削大 小头两端面b 在两道工序中分别铣削大 小头两端面c 在一道工序中连续 顺序 铣削大 小头两端面 二 汽车制造的工艺过程及其组成 工序是组成工艺过程的最基本单元 在一道工序中 它又分为安装 工位和工步等内容 第一节汽车的生产过程和工艺过程 二 汽车制造的工艺过程及其组成 工序是指一个或一组工人 在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程 工人 工作地 零件和连续作业是构成工序的四个要素 其中任一要素的变更即构成新的工序 图1 3铣削变速器第一轴两端面简图a 同时铣削大 小头两端面b 在两道工序中分别铣削大 小头两端面c 在一道工序中连续 顺序 铣削大 小头两端面 第一节汽车的生产过程和工艺过程 二 汽车制造的工艺过程及其组成 安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工序 一道工序有时包括几次安装 第一节汽车的生产过程和工艺过程 工位 为了完成一定的工序内容 一次装夹后 工件与机床夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分的位置变动后所占据的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程 图1 4工件在回转工作台上的示意图1 工件2 机床夹具回转工作台3 机床夹具固定底座4 分度机构 图多工位加工1 装卸工件工位 2 预钻孔工位 3 钻孔工位 4 扩孔工位 5 粗铰工位 6 精铰工位 第一节汽车的生产过程和工艺过程 4 工步 图1 5车削变速器第一轴阶梯外圆a 在五个工步分别车削五个外圆表面b 在一个复合工步车削多个外圆及端面 工步是加工表面 切削刀具和切削用量中主轴转速和进给量都不变的情况下完成的那一部分工序 变化其中的一个就是另一个工步 有时为了提高生产率 把几个待加工表面用几把刀具同时加工 这也可看作一个工步 称为复合工步 第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 一 工件尺寸的获得方法1 试切法 往往针对一批零件 通过试切 测量 调整 再试切 经多次反复进行到被加工尺寸达到要求为止的方法 第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 2 静调整法 图1 6静调整法获得镗孔尺寸a 镗刀调整器b 精镗活塞销孔 在加工一批工件之前 采用对刀装置或试切的方法 先调整好刀具相对于工件或机床夹具间的正确位置 并在加工中保持其不变 以保证被加工尺寸的方法 第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 4 主动及自动测量控制法利用测量装置 进给机构及控制系统保证被加工表面尺寸的方法 3 定尺寸刀具法利用刀具尺寸获得加工表面尺寸的方法 图1 7挂表式主动测量控制装置1 活动触点2 3 固定触点4 百分表5 量杆6 弹簧 第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 二 工件形状的获得方法1 轨迹法 图1 8仿形法车削凸轮外形1 凸轮 工件 2 车刀3 靠模凸轮4 调整车刀工作角度恒定的凸轮5 摆杆6 横杆7 溜板8 滚轮9 车刀刀夹 依靠刀具运动轨迹来获得所需形状的方法 第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 二 工件形状的获得方法2 成形刀具法 使用成形刀具获得工件形状的方法 3 包络法在刀具与工件相对运动中 又刀具切削刃连续运动的轨迹包络成工件形状的方法 3 54 3 58图 一类是有瞬心包络法 又称为展成法 一类是无瞬心包络法 3 88图 第二节汽车零件尺寸及形状的获得方法和加工经济精度 三 工件位置公差的保证 机床 夹具 刀具的精度及相互位置精度决定 四 加工精度和表面粗糙度加工经济精度和表面粗糙度 某加工方法正常生产条件下能保证的公差等级和表面粗糙度 附表1 6 第三节汽车制造企业 公司 的生产类型及其工艺特征 表1 1确定生产类型的参考数据 1 大量生产每年生产的汽车零件品种少而稳定 每个产品产量很大 2 单件生产每年生产的汽车产品品种很多或不确定 每个产品品种的产量很少或只有几台辆份 3 成批生产每年生产的汽车产品品种较多 每一种产品产量较大 汽车产品或汽车零件呈周期性地成批投入生产 类型由产品特征和生产纲领决定 汽车产品生产纲领指 企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划 N Qn 1 a 1 b 备品率和废品率 第三节汽车制造企业 公司 的生产类型及其工艺特征 表1 2不同生产类型的汽车零件机械加工的工艺特征 不同生产类型所在生产线上 使用的机床设备 工艺装备 刀具 量检具 机床夹具等 机床设备在其生产线上的布置 零件尺寸的获得方法 零件毛坯的制造方法等各不相同 这些特征统称为生产类型的工艺特征 第二章工件的装夹和机床夹具 第一节基准的概念第二节工件的装夹方法第三节专用机床夹具的组成及其分类第四节工件在机床夹具中的定位第五节定位误差的分析与计算第六节工件的夹紧和夹紧装置第七节典型的专用机床夹具第八节专用机床夹具设计的基本要求和步骤 概述 夹具定义 在机床上用以装夹工件 和引导刀具 的一种装置 其作用是将工件定位 以使工件获得相对于机床或刀具的正确位置 并把工件可靠的夹紧 装夹 将工件在机床上或夹具中定位 夹紧的过程 定位 确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程 夹紧 是指工件定位后将其固定 使其在加工过程中保持定位位置不变的操作 定义 用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点 线 面 根据功用 设计基准和工艺基准 第一节基准的概念 基准 设计基准 工艺基准 工序基准 定位基准 测量基准 装配基准 第一节基准的概念 一 设计基准 图2 1设计基准 设计图样上所采用的基准 是标注设计尺寸或位置公差的起点 第一节基准的概念 图2 2车削工序图 二 工艺基准1 工序基准 在工艺过程中所采用的基准 按用途分为定位 测量 装配和工序基准 工序图是工序卡上用以表示加工表面加工要求及工件装夹情况的简图 工序基准是在工序图上用来确定定该工序加工表面加工后的尺寸 形状 位置的基准 是某工序要达到的加工尺寸 即工序尺寸 的起点 定位基准为加工中用作定位的基准 第一节基准的概念 基准不重合将产生误差 2 定位基准 体现假想的定位基准的表面称为定位基面 用未经加工的表面作为定位基准 基面 称为粗基准 已加工过的表面作为定位基准 基面 称为精基准 第一节基准的概念 图2 3测量基准与测量基面 3 测量基准测量时所采用的基准 测量基准 测量基面 第一节基准的概念 3 测量基准内孔D为端面跳动和外圆跳动的测量基准 基面 第一节基准的概念 图2 4汽车倒挡齿轮的装配基准 4 装配基准 是装配时确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准 齿轮的内孔轴线是内孔的设计 工序 定位 测量和装配基准 遵循了基准重合原则 第一节基准的概念 4 装配基准 内孔和端面即为齿轮的装配基准 第二节工件的装夹方法 一 找正装夹法 1 直接找正装夹以工件的实际表面作为定位的依据 用找正工具 如划针和指示表 找正工件的正确位置以实现定位 然后将工件夹紧的方法 称为直接找正装夹 2 划线找正装夹以划线工人在工件上划出的待加工表面所在位置的线痕作为定位依据 定位时用划针找正其位置 然后将工件夹紧的装夹方法 称为划线找正装夹 实现工件的正确装夹有找正装夹法和专用机床夹具装夹法两种 第二节工件的装夹方法 图2 5直接找正装夹 指示表 百分表 第二节工件的装夹方法 图2 6拨叉的划线找正装夹 划线 划线 第二节工件的装夹方法 图2 7拨叉在专用钻床夹具上的装夹1 钻模板2 钻套3 定位销 A1 4 夹具体5 支承钉6 钩形压板7 星形手柄8 定位销 A2 二 专用机床夹具装夹法 某种零件某一道工序上装夹用的机床夹具 图尾座套筒铣键槽工序及工件加工时的正确定位 尾座套筒铣键槽夹具 图尾座套筒铣键槽夹具1 油缸 2 杠杆 3 拉杆 4 压板 5 夹具体 6 对刀装置 7 定向键 8 V形块 9 限位螺钉 第二节工件的装夹方法 为适应多品种 小批量生产的需求 可以使用组合夹具 可调整夹具和成租夹具等 专用机床夹具的作用主要体现 1 保证加工精度 2 提高生产率 3 减轻工人的劳动强度 4 扩大机床的工艺范围 第三节专用机床夹具的组成及其分类 一 专用机床夹具的组成 定位元件 夹紧装置 对刀导向元件 连接元件 其他装置或元件 夹具体六大部分 定位元件 夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分 图2 7拨叉在专用钻床夹具上的装夹1 钻模板2 钻套3 定位销 4 夹具体5 支承钉6 钩形压板7 星形手柄8 定位销 第三节专用机床夹具的组成及其分类 图2 8专用机床夹具的组成及其与工件 机床 刀具间的关系 第三节专用机床夹具的组成及其分类 图2 9组合夹具1 3 方形基础板2 关节压板4 10 压板5 9 支承板6 8 螺母7 钻模板 二 专用机床夹具的分类1 专用机床夹具2 组合夹具 分为通用夹具 如三爪卡盘 四爪卡盘等 及专用夹具 用标准化零件拼装而成的专用夹具 第三节专用机床夹具的组成及其分类 图2 10车削盘 套类零件内孔外圆的成组夹具1 锥柄2 定位衬套3 花盘KH1 钩形螺旋压板KH2 定位元件KT1 压板座组件 3 成组夹具 为每个工件组设计制造的专用机床夹具 当工件变换时 只需对个别原件或装置更换调整即可 第三节专用机床夹具的组成及其分类 4 随行夹具 用于自动生产线上可随工件同行的一种移动式专用机床夹具 第四节工件在机床夹具中的定位 一 工件定位的六点定位规则 或原理 图2 11工件在空间的六点定位 任何一个未受约束的物体 在空间都有6个自由度 要确定物体在空间的位置 必须约束其6个自由度 在工件适当位置上布置六个支承点 相应限制工件的六个自由度 从而确定工件唯一确定位置的规则 称为六点定位准则 1 六个点 2 安一定规律分布 3 始终接触 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 12分析铣球平面应限制的自由度 二 工件正确定位应限制的自由度 例1 球铣B保证H 例2 圆柱铣B保证H 第四节工件在机床夹具中的定位 例3在图2 14所示圆柱体上扩孔 要保证扩孔尺寸 D及内孔对外圆的同轴度公差 t的加工要求 试分析工件正确定位应限制的自由度 图2 14分析扩孔应限制的自由度 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 15分析铣槽应限制的自由度 例4在图2 15所示长方块上铣一通槽 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 16分析铣槽应限制的自由度 例5在图2 16所示圆柱体铣一通槽 第四节工件在机床夹具中的定位 例6在拨叉上钻螺纹底孔 第四节工件在机床夹具中的定位 表2 1常见加工形式为保证加工要求应限制的自由度 为保证加工要求应限制的自由度称为第一类自由度 而对加工要求无关的自由度 成为第二类自由度 第四节工件在机床夹具中的定位 三 机床夹具定位元件及其所限制的自由度定位元件要求 1 一定的精度 取与工件相应尺寸及位置公差的1 5 1 2 2 良好的耐磨性 3 足够的刚性 4 良好的工艺性 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 17支承钉的结构形式精基准 粗基准及摩擦力较大支撑 一 工件以平面为定位基准时常用的定位元件支承件 基本支承 辅助支承 1 支承钉 起定位作用 不起限制自由度作用 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 18支承板的结构形式 2 支承板 开斜槽易清除切屑 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 19支承板定位简图 止推支撑只限制一个自由度 导向支撑能限制2个自由度 主要支撑可限制工件的三个自由度 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 20可调支承的机构及其应用 3 可调支承 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 21自位支承的结构形式 4自位支承 实质只起一个点的支撑作用 但减少了应力 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 22辅助支承的应用示例1 加工面2 辅助支承 5辅助支承 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 23辅助支承的典型结构1 螺母2 4 支承钉3 弹簧5 斜面顶销6 锁紧螺杆7 11 手柄8 推杆9 支承滑柱10 半圆键12 钢球 第四节工件在机床夹具中的定位 二 工件以内孔为定位基面时常用的定位元件1 定位销 图2 24固定式定位销的典型结构 带有支撑环的定位销 圆锥形定位销 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 25刚性心轴的结构1 导向部分2 传动部分3 定位部分 2 心轴1 锥形心轴 2 过盈配合的圆柱心轴 3 间隙配合心轴 过盈配合心轴 间隙配合心轴 锥形心轴 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 26V形块的结构形式a 短V型块 b 2个短V型块的组合 c 镶有硬镶块的V型块 d 用于粗基准定位或阶梯外圆柱面定位时工作面长度减为2 5毫米 三 工件以外圆为定位基面时常采用的定位元件1 固定式V形块 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 27浮动式V形块的结构只限制工件的一个自由度 2 活动式V形块 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 28定位套的结构 3 定位套 限制2个自由度 限制4个自由度 限制3个自由度 第四节工件在机床夹具中的定位 表2 2常见定位元件限制自由度情况 四 工件以组合表面定位的定位元件 第四节工件在机床夹具中的定位 表2 2常见定位元件限制自由度情况 第四节工件在机床夹具中的定位 表2 2常见定位元件限制自由度情况 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 29轴在前后顶尖上的定位1 固定顶尖2 活动顶尖 四 工件以组合表面定位的定位元件 自由度坐标转化分析法 进行自由度分析 前后顶尖定位 后顶尖可动 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 30曲轴在定位元件上的定位1 2 固定式短V形块3 浮动V形块4 支承钉 V型块与支承钉组合限制单缸内燃机曲轴的自由度 第四节工件在机床夹具中的定位 V型块与支承板 环 组合限制连杆的自由度 图2 31连杆在组合定位元件的定位1 短V型块 2 支撑环 3 移动式V型块 4 螺杆 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 33变速箱体的组合定位1 支承板2 支承钉3 短定位销4 菱形销5 支承环 例11变速器箱体 底面P和孔D已加工 本工序要保证尺寸A和B 试分析应限制的第一类自由度 采用b 图定位元件组合能限定的自由度 如何修正 第一类自由度未被限制主的现象称为欠定位 同一自由度被不同定位元件重复限制的定位称为过定位 超定位或重复定位 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 33变速箱体的组合定位1 支承板2 支承钉3 短定位销4 菱形销5 支承环 应限制的第一类自由度 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 33变速箱体的组合定位1 支承板2 支承钉3 短定位销4 菱形销5 支承环 采用b 图定位元件组合能限定的自由度 如何修正 采用c 图修正会产生什么问题 采用b 图绕Z轴转动未限定 沿Z轴平动被重复限制 出现欠定位和过定位现象 采用c 图修正仍然过定位 采用d 图可有效定位 第一类自由度未被限制主的现象称为欠定位 同一自由度被不同定位元件重复限制的定位称为过定位 超定位或重复定位 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 33变速箱体的组合定位1 支承板2 支承钉3 短定位销4 菱形销5 支承环 过定位的后果 X为定位销与基准孔的最小配合间隙 当Hx Hg X 2时 工件底面脱离支撑板当Hx Hg X 2时 工件孔装不到定位销上 第四节工件在机床夹具中的定位 图2 34工件以一面两孔定位 TLX TLg 2 Xmin 2时 销与孔发生干涉 套不进去 工件经常采用一面两孔作为定位基准面 相应的定位元件为一面两销 升降台铣床刀具主运动工作台垂直进给 横向和纵向进给 升降台铣床主轴2垂直布置 可调整成某一角度 可调整伸长度 第五节定位误差的分析与计算 一 定位误差的定义及产生的原因 图2 35铣槽加工示意图1 工件2 心轴3 铣刀 由于定位不准确 工序基准偏离理想位置 导致工序尺寸的变化 加工误差 即工序基准沿工序尺寸方向的最大位移量 d 第五节定位误差的分析与计算 图2 36定位误差分析 基准不重合误差 dj b 定位基准与工序基准不重合 假定销与孔尺寸一致 工序基准下母线与定位基准轴线不重合 之间尺寸的变化量为Tdg 2 导致工序尺寸产生相同误差 由定位基准与工序基准不重合引起的加工误差 称为基准不重合误差 dj b A 定位误差的一部分 如图2 36a 过盈配合 d C 0 d A Tdg 2 前提是假定定位基准不移动 第五节定位误差的分析与计算 图2 36定位误差分析 基准位移误差 dj y 工序基准产生位移 实际孔和轴有设计的最小配合间隙X 加以各自的尺寸公差Tdg和TdX 该因素会使定位基准沿工序尺寸方向产生最大位移量 导致工序基准沿工序尺寸方向产生相同的位移量 为 dj y A X Tdg TdX 2 由定位基准在工序尺寸方向上产生位置变化引起的加工误差 称为基准位移误差 dj y 定位误差的一部分 前提是假定定位基准与工序基准重合 第五节定位误差的分析与计算 图2 37定位基准间位置误差引起基准位移误差 二 定位误差的分析与计算1 工件以平面定位时的定位误差 B的误差就是垂直度误差 存在基准位移误差 H1 d B dj y B 2max h H1 h tan 第五节定位误差的分析与计算 B的工序基准和定位基准都是右端面定位处的母线 基准位移误差 即定位误差 d应该是上下2条红线较长者 第五节定位误差的分析与计算 2 工件以内孔定位时的定位误差 1 心轴 或定位销 水平放置如图2 38a所示在工件上钻孔 D 工序尺寸为A TA 2 图2 38心轴 定位销 水平放置时的定位误差 不存在基准位移不重合误差 基准位移误差 d A dj y A X TDg Td 2 第五节定位误差的分析与计算 图2 39心轴 定位销 垂直放置时的定位误差 2 心轴 定位销 垂直放置 基准位移误差 d A dj y A X TDg Td 第五节定位误差的分析与计算 3 工件以外圆定位时的定位误差 图2 40外圆在V形块上定位时的定位误差 三种尺寸标注形式 h1和对称度不存在基准不重合误差 h1有基准位移误差 h2存在基准不重合误差和 定位 基准位移误差 h2存在基准不重合误差和 定位 基准位移误差 定位误差即为工序基准在工序尺寸方向的最大变动量 第五节定位误差的分析与计算 3 工件以外圆定位时的定位误差 h1和对称度不存在基准不重合误差 h1有基准位移误差 第五节定位误差的分析与计算 3 工件以外圆定位时的定位误差 h2存在基准不重合误差和 定位 基准位移误差 另一种求法 假定定位基准固定 外圆由最小到最大 工序基准向下移动 工序尺寸增大量为基准不重合误差 实际定位基准向上移动 使工序尺寸减小量为基准位移误差 定位误差即为工序基准在工序尺寸方向的最大变动量 第五节定位误差的分析与计算 3 工件以外圆定位时的定位误差 h2存在基准不重合误差和 定位 基准位移误差 第五节定位误差的分析与计算 3 工件以外圆定位时的定位误差 图2 40外圆在V形块上定位时的定位误差 V型块角度大好 太大不稳定 一般取90 120 150度 另外对中性好 第五节定位误差的分析与计算 图2 41一面两孔组合定位时的定位误差分析 4 工件以组合表面定位时的定位误差 采用1面2孔定位 加工M1 M2 保证A B E F 要求 采用1面2孔定位 加工M1 M2 保证A B E F 分析 定位基准为I 孔中心 孔中心连线 无基准不重合误差 只有基准位移误差 销中心距 第五节定位误差的分析与计算 图2 41一面两孔组合定位时的定位误差分析 4 工件以组合表面定位时的定位误差 位移误差有2个方向 工序尺寸AE的方向 纵向或X轴向 中心连线转动的基准位移 纵向定位误差 第五节定位误差的分析与计算 4 工件以组合表面定位时的定位误差 转动的基准位移误差 四个极限位置如图所示 使B F变化最大的2个位置一目了然 由转角误差将直接导致直线工序尺寸的误差 第五节定位误差的分析与计算 4 工件以组合表面定位时的定位误差 转动的基准位移误差 对工序尺寸B 第五节定位误差的分析与计算 4 工件以组合表面定位时的定位误差 转动的基准位移误差 对工序尺寸F 第五节定位误差的分析与计算 表2 3常见定位方式的定位误差 第五节定位误差的分析与计算 表2 3常见定位方式的定位误差 第五节定位误差的分析与计算 表2 3常见定位方式的定位误差 第五节定位误差的分析与计算 表2 3常见定位方式的定位误差 第五节定位误差的分析与计算 4 机械加工过程中其他原因 如机床 刀具本身的制造误差 加工过程中的弹性变形及热变形等引起的加工误差 c 三 加工误差不等式1 工件在机床夹具中定位时所产生的定位误差 d 2 机床夹具的对刀和导向元件对定位元件间的误差 以及机床夹具定位元件对夹具安装基面间的位置误差引起的对刀误差 d d 3 机床夹具安装在机床上不准确而引起的安装误差 a 共1 3 1 3 1 3 第六节工件的夹紧和夹紧装置 一 夹紧装置的组成和夹紧的基本要求1 夹紧装置的组成 1 力源装置力源装置是指产生夹紧力的动力装置 如图2 42中的气缸 图2 42夹紧装置的组成1 气缸2 斜楔3 滚子4 压板 定位后将工件压紧夹牢的装置 第六节工件的夹紧和夹紧装置 2 夹紧元件夹紧元件是指直接用于夹紧工件的元件 如图中的压板4 3 中间传力机构将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件的机构 称为中间传力机构 如图2 42中由斜楔2 滚子3等组成的斜楔铰链传力机构 2 对夹紧的基本要求1 夹紧时不破坏工件在定位时所处的正确位置 2 夹紧力大小要适当 应保证工件在机械加工中位置稳定不变 不允许产生振动 变形和表面损伤 3 夹紧机构的复杂程度 工作效率与生产类型相适应 尽量做到结构简单 操作安全省力和方便 便于制造和维修 4 具有良好的自锁性能 第六节工件的夹紧和夹紧装置 二 夹紧力的确定1 夹紧力作用点的选择原则1 夹紧力的作用点应正对定位元件或作用在定位元件所形成的支承面内 图2 43夹紧力作用点的选择 2 夹紧力的作用点应位于工件刚性较强的部位上 第六节工件的夹紧和夹紧装置 这对刚性较差的工件尤为重要 图2 44夹紧力作用于工件刚性强的部位 3 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面 以减小切削力对夹紧点的力矩 防止或减少工件加工时的振动 第六节工件的夹紧和夹紧装置 1 夹紧力的方向应垂直于主要定位基面 以保证加工精度 图2 45夹紧力作用点尽可能靠近加工面 第六节工件的夹紧和夹紧装置 第六节工件的夹紧和夹紧装置 2 夹紧力方向应与工件刚度最大的方向一致 以减小工件的夹紧变形 图2 47夹紧力方向与工件刚性关系 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 48夹紧力与切削力方向的关系 3 夹紧力方向应尽量与切削力 重力等力的方向一致 以减小夹紧力 第六节工件的夹紧和夹紧装置 三 常用的典型夹紧机构 图2 49单螺旋夹紧机构1 手柄2 中间螺母3 螺杆4 活动压块 1 螺旋夹紧机构 1 单螺旋夹紧机构图2 49a所示为一最简单的螺旋夹紧机构 可以将螺旋看成是绕在圆柱体表面上的斜面 将其展开就相当于一个斜楔 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 50螺旋压板夹紧机构1 螺母2 球面垫圈3 锥面垫圈4 压板 2 螺旋压板夹紧机构如图2 50所示的螺旋压板夹紧机构中 拧紧螺母1通过压板4压紧工件 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 51气动滚子斜楔夹紧机构1 活塞杆2 斜楔3 滚子4 滑柱5 双头支承6 压板 2 斜楔夹紧机构 第六节工件的夹紧和夹紧装置 3 定心夹紧机构 图2 52几何形状对称工件的定心与夹紧 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 53螺旋双移动V形块式定心夹紧机构1 左 右旋螺杆2 3 V形块4 叉形支架5 6 调整螺钉7 夹具体 1 机械式定心夹紧机构机械式定心夹紧机构是利用斜楔 螺旋 偏心 齿轮和齿条等刚性传动件 使定位夹紧元件作等速位移来实现定心夹紧的 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 54齿轮偏心式定心夹紧机构1 手柄2 偏心爪3 齿轮轴4 中心齿轮5 弹簧 第六节工件的夹紧和夹紧装置 弹性元件受力后产生的均匀变形 而使工件定位和夹紧的机构 2 弹性变形式定心夹紧机构弹性变形式定心夹紧机构是利用薄壁 图2 55弹性膜片定心卡盘1 弹性膜片 2 卡爪 3 滚柱 4 环 5 支撑钉 6 推杆 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 56液性塑料夹具1 家具体 2 薄壁套筒 3 加压螺钉 4 液性塑料 5 定程螺钉 6 连杆 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 57多位斜楔铰链式夹紧机构1 圆柱销2 斜楔3 铰链横杆4 压板5 螺杆6 菱形销 4 多位多件夹紧机构 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 58顺序多件夹紧机构1 螺母2 钩形压板 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 59气动夹紧的供气系统1 气源开关 2 空气过滤器 3 调压阀 4 油雾器 5 压力计 6 换向阀 5 夹具的动力装置 第六节工件的夹紧和夹紧装置 图2 60固定式双向作用活塞式气缸1 气缸体 2 前盖 3 后盖 4 活塞 5 密封圈 6 密封环 7 活塞杆 第七节典型的专用机床夹具 一 专用钻床夹具 一 钻床夹具的类型1 固定式钻床夹具2 回转式钻床夹具 第七节典型的专用机床夹具 图2 61固定式钻床夹具1 圆支承板2 长V形块3 钻模板4 钻套5 V形压块6 止动螺钉7 转轴8 手柄 第七节典型的专用机床夹具 图2 62标准立轴回转台与钻床夹具组合成的回转式钻床夹具1 回转工作台2 钻床夹具3 工件4 开口垫圈5 夹紧螺母6 钻套7 钻模板8 支架 第七节典型的专用机床夹具 图2 63水平轴回转式钻床夹具1 分度插销2 等分锥套3 圆支承板4 开口垫圈5 夹紧螺母6 短定位销7 键8 钻套9 分度盘10 衬套11 手柄螺母12 把手13 夹具体 第七节典型的专用机床夹具 二 钻套1 钻套的基本类型 固定式 可换式 特