机床夹具设计与组装ppt课件

1、实验一实验一 机床夹具设计与组装机床夹具设计与组装 中国地质大学北京中国地质大学北京机械工程实验教学中心机械工程实验教学中心 吕战竹吕战竹实验一实验一 机床夹具设计与组装机床夹具设计与组装 一、机床夹具概述一、机床夹具概述二、工件在夹具中的定位二、工件在夹具中的定位三、定位误差分析三、定位误差分析四、工件在夹具中的夹紧四、工件在夹具中的夹紧五、夹具其它元件五、夹具其它元件六、实验目的与内容六、实验目的与内容一、机床夹具概述一、机床夹具概述什么是机床夹具？什么是机床夹具？ 在机床上对工件进展加工时，为保证加工精度在机床上对工件进展加工时，为保证加工精度和提高消费率，使工件在机床上相对刀具占有和提

2、高消费率，使工件在机床上相对刀具占有正确位置的辅助安装。正确位置的辅助安装。 对机械加工质量、工人劳动强度、消费率和消对机械加工质量、工人劳动强度、消费率和消费本钱有直接影响费本钱有直接影响夹具任务原理的要点：夹具任务原理的要点：w 使工件在夹具中占有正确的位置使工件在夹具中占有正确的位置w 夹具对机床有准确的相对位置，定位元件的定夹具对机床有准确的相对位置，定位元件的定位任务面对于夹具与机床相联接的外表之间有位任务面对于夹具与机床相联接的外表之间有准确的相对位置，从而满足工件加工面对定位准确的相对位置，从而满足工件加工面对定位基准的相互位置精度要求。基准的相互位置精度要求。w 使刀具相对有关

3、的定位元件的定位任务面调整使刀具相对有关的定位元件的定位任务面调整到准确位置，保证刀具在工件上加工出的外表到准确位置，保证刀具在工件上加工出的外表对工件定位基准的位置尺寸对工件定位基准的位置尺寸夹具的组成夹具的组成1、定位元件、定位元件2、夹紧安装、夹紧安装3、对刀与导引元件、对刀与导引元件4、联接元件和联接外表、联接元件和联接外表5、夹详细、夹详细6、其它安装、其它安装二、工件在夹具中的定位二、工件在夹具中的定位主要内容：主要内容：一基准的概念一基准的概念二六点定位原理二六点定位原理三常见的定位方式和定位元件三常见的定位方式和定位元件一基准的概念一基准的概念一基准的概念一基准的概念二六点定位

4、原理二六点定位原理图 4-5 六点定位原理xzy 要确定其空间位置，就需求限制其 6 个自在度 将 6 个支承笼统为6个“点，6个点限制了工件的6 个自在度，这就是六点定位原理。 任何一个刚体在空间都有 6 个自在度，即沿绕三个坐标轴的挪动和转动用 表示x y z x y z 、 、 、二六点定位原理二六点定位原理二六点定位原理二六点定位原理工件的6个自在度均被限制，称为“完全定位。工件6个自在度中有1个或几个自在度未被限制，称为“不完全定位或“部分定位。三常见的定位方式和定位元件三常见的定位方式和定位元件w 定位元件的设计要求：定位元件的设计要求：1要有与工件相顺应的精度。要有与工件相顺应的

5、精度。2要有足够的刚度，不允许受力后发生变形。要有足够的刚度，不允许受力后发生变形。3要有耐磨性，以便在运用中坚持精度。普通多采用要有耐磨性，以便在运用中坚持精度。普通多采用低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，硬度为低碳钢渗碳淬火或中碳钢淬火，硬度为5862HRC。1、工件以平面定位、工件以平面定位 利用工件上一个或几个平面作为定位基面来定位工件的方式，称为平面定位。如箱体、支架、机座、板盘类零件的加工，多用平面定位。 平面定位的主要方式是支承定位，所用的定位元件称为根本支承，有支承钉、支承板、及平面等。1、工件以平面定位、工件以平面定位根本支承包括固定支承、可调支承、自位支承。根本支承包括固定支承、

6、可调支承、自位支承。1固定支承固定支承1、工件以平面定位、工件以平面定位2可调支承可调支承顶端位置可在一定高度范顶端位置可在一定高度范围内调整的支承。围内调整的支承。多用于未加工平面的定位，多用于未加工平面的定位，以调理和补偿各批毛坯尺以调理和补偿各批毛坯尺寸的误差，普通每批毛坯寸的误差，普通每批毛坯调整一次。调整一次。1、工件以平面定位、工件以平面定位3自位支承自位支承本身的位置能在本身的位置能在定位过程中自动定位过程中自动顺应工件定位基顺应工件定位基面位置变化。面位置变化。多用于刚度缺乏多用于刚度缺乏的毛坯外表或不的毛坯外表或不延续的平面的定延续的平面的定位。虽添加了接位。虽添加了接触点数

7、目，但未触点数目，但未发生过定位。发生过定位。1、工件以平面定位、工件以平面定位4辅助支承辅助支承不限制工件自在度。不限制工件自在度。构造可调并能锁紧。构造可调并能锁紧。2、工件以圆孔定位、工件以圆孔定位1定位销定位销主要用于直径小于主要用于直径小于50mm的的中小孔定位。中小孔定位。定位销、定位心轴定位销、定位心轴2、工件以圆孔定位、工件以圆孔定位2圆锥销圆锥销常用于工件孔端的定位常用于工件孔端的定位2、工件以圆孔定位、工件以圆孔定位3定位心轴定位心轴间隙配合心轴、过盈配合心轴、小锥度心轴间隙配合心轴、过盈配合心轴、小锥度心轴3、工件以外圆柱面定位、工件以外圆柱面定位1V形块形块V形块、定位

8、套筒、半圆孔定位座形块、定位套筒、半圆孔定位座3、工件以外圆柱面定位、工件以外圆柱面定位2定位套筒定位套筒定位元件构造简单，但定心精度不高定位元件构造简单，但定心精度不高3、工件以外圆柱面定位、工件以外圆柱面定位3半圆孔定位座半圆孔定位座3、工件以外圆柱面定位、工件以外圆柱面定位4外圆定心夹紧机构外圆定心夹紧机构b)b)c)c)图图4-20 4-20 弹簧夹头弹簧夹头4、工件以组合外表定位、工件以组合外表定位1一个平面和两个与其垂直的孔的组合一个平面和两个与其垂直的孔的组合4、工件以组合外表定位、工件以组合外表定位d=350mmd50mmd很小很小4、工件以组合外表定位、工件以组合外表定位2一

9、个平面和两个与其垂直的外圆柱面的组合一个平面和两个与其垂直的外圆柱面的组合4、工件以组合外表定位、工件以组合外表定位3一个孔和一个平行于孔中心线的平面的组合一个孔和一个平行于孔中心线的平面的组合三、三、 定位误差分析定位误差分析主要内容：主要内容：一定位误差及其产生缘由一定位误差及其产生缘由二定位误差的计算二定位误差的计算一定位误差及其产生缘由一定位误差及其产生缘由定位误差：定位误差：设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量，称为设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量，称为定位误差，以定位误差，以dw表示。表示。定位误差产生的缘由：定位误差产生的缘由：1、定位基准与设计基准不重合所致、定位基

10、准与设计基准不重合所致2、定位副制造不准确所致、定位副制造不准确所致1、定位基准与设计基准不重合产生的误差、定位基准与设计基准不重合产生的误差基准不重合误差基准不重合误差jb假设将定位基假设将定位基准到设计基准准到设计基准间的尺寸称为间的尺寸称为联络尺寸，那联络尺寸，那么基准不重合么基准不重合误差等于联络误差等于联络尺寸的公差。尺寸的公差。2、定位副制造不准确时产生的误差、定位副制造不准确时产生的误差基准位移误差基准位移误差 jw 由于定位副制造不准确，使得设计基准位置发生变动而由于定位副制造不准确，使得设计基准位置发生变动而产生的定位误差产生的定位误差2、定位副制造不准确时产生的误差、定位副

11、制造不准确时产生的误差 jw = Dmax- dmin = D + d + DmaxdminOjwO1O2留意轴程度放置时留意轴程度放置时留意轴垂直放置时留意轴垂直放置时 jw = D+d 12二、定位误差的计算二、定位误差的计算方法方法1：先分别求出基准位移误差和基准不重合误：先分别求出基准位移误差和基准不重合误差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，差，再求出其在加工尺寸方向上的矢量和，即即dw jb jw方法方法2：按最不利的情况，确定一批工件设计基准：按最不利的情况，确定一批工件设计基准的两个极限位置，再根据几何关系求出此的两个极限位置，再根据几何关系求出此两位置的间隔，并将其投影到加工

12、尺寸方两位置的间隔，并将其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位误差。向上，便可求出定位误差。注：定位误差只产生在采用调整法加工一批工件的条件下。注：定位误差只产生在采用调整法加工一批工件的条件下。 定位误差的两组成部分并非任何情况下都存在。定位误差的两组成部分并非任何情况下都存在。四、四、 工件在夹具中的夹紧工件在夹具中的夹紧主要内容：主要内容：一夹紧安装的组成及根本要求一夹紧安装的组成及根本要求二典型夹紧机构二典型夹紧机构一夹紧安装的组成及根本要求一夹紧安装的组成及根本要求1、力源安装、力源安装2、中间传力机构、中间传力机构3、夹紧元件、夹紧元件w 改动作用力的方向；改动作用力的方向；w 改动

13、作用力的大小增；改动作用力的大小增；w 使夹紧实现自锁，保证力源提使夹紧实现自锁，保证力源提供的原始力消逝后，仍能可靠供的原始力消逝后，仍能可靠地夹紧工件。地夹紧工件。中间传力机构的作用：中间传力机构的作用：一夹紧安装的组成及根本要求一夹紧安装的组成及根本要求夹紧元件应满足的根本要求夹紧元件应满足的根本要求二典型夹紧机构二典型夹紧机构1、斜楔夹紧、斜楔夹紧夹紧力：夹紧力：PQ12tantan()FF斜楔夹角的自锁条件：斜楔夹角的自锁条件：1+2二典型夹紧机构二典型夹紧机构1、斜楔夹紧、斜楔夹紧斜楔夹紧的特点：斜楔夹紧的特点：有增力作用扩力比有增力作用扩力比ip 3，且，且 越小，增力越大越小，

14、增力越大夹紧行程小夹紧行程小 越小，夹紧行程越小越小，夹紧行程越小构造简单，但操作不方便构造简单，但操作不方便二典型夹紧机构二典型夹紧机构2、螺旋夹紧、螺旋夹紧特点：特点：构造简单，夹紧可靠构造简单，夹紧可靠扩力比大扩力比大ip80夹紧行程不受限制夹紧行程不受限制夹紧动作慢，辅助时间长，效夹紧动作慢，辅助时间长，效率低率低运用场所：手动夹紧运用场所：手动夹紧二典型夹紧机构二典型夹紧机构3、偏心夹紧、偏心夹紧特点：特点：夹紧力小，自锁性能差夹紧力小，自锁性能差夹紧行程小夹紧行程小夹紧动作快，效率高夹紧动作快，效率高运用场所：切削力小，无振动，运用场所：切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场所工件

15、尺寸公差不大的场所五、夹具其它元件五、夹具其它元件w 对刀元件对刀元件w 导引元件钻套导引元件钻套w 联接元件定位键联接元件定位键规范对刀块构造规范对刀块构造前往前往规范定位键构造规范定位键构造前往前往钻套钻套1固定钻套固定钻套固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套钻套钻套2可换钻套可换钻套钻套钻套3快换钻套快换钻套钻套钻套4特殊钻套特殊钻套前往前往六、实验目的与内容六、实验目的与内容一实验目的：一实验目的：1、了解机床夹具在机械加工中的重要作用；、了解机床夹具在机械加工中的重要作用；2、深化了解六点定位原理、过定位、欠定位、完全定、深化了解六点定位原理、过定位、欠定位、完全定位、不完全定位、工序基准、定位基准、丈量基准、位、不完全定位、工序基准、定位基准、丈量基准、设计基准等根本概念；设计基准等根本概念；3、了解夹具设计的根本要求及根本组装知识；、了解夹具设计的根本要求及根本组装知识；4、学会根据一个零件的工序工艺要求，设计并组装该、学会根据一个零件的工序工艺要求，设计并组装该工序加工需求的合理的夹具。工序加工需求的合理的夹具。六、实验目的与内容六、实验目