第六章 机床夹具设计(6-1)

1、1本章要点机床夹具工作原理工件在夹具上的定位和定位误差的计算工件夹紧方案的设计夹具设计步骤与方法23是机床上装夹工件的一种装置，其作是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。并在加工过程中保持这个位置不变。夹具多用于大批量生产的零件。夹具多用于大批量生产的零件。夹具装夹工件加工属于调整法加工。夹具装夹工件加工属于调整法加工。换句话说：能够快速把工件固定在机床上的正确位置，同换句话说：能够快速把工件固定在机床上的正确位置，同时能够确定刀具相对于工件的加工位置的一种辅组装置。时能够确定刀具

2、相对于工件的加工位置的一种辅组装置。 4.夹具工作过程实例分析夹具工作过程实例分析 5加工要求：加工要求：4个尺寸精度（个尺寸精度（a、b、c、h）和）和2个位置精度个位置精度（p1、p2） 设计基准：设计基准：Y Yx xZYXc）6ZYXc）78 9槽底面与工件底面（槽底面与工件底面（A面）的平行度：面）的平行度： 夹具制造夹具制造时，保证支承板上面与夹具体底面平行，则可保时，保证支承板上面与夹具体底面平行，则可保证支承板上面平行于机床工作台面。由于工件的证支承板上面平行于机床工作台面。由于工件的A A面放在支承板面放在支承板上，刀具的端面由机床保证可与工作台面平行，所以，铣出的槽上，刀具

3、的端面由机床保证可与工作台面平行，所以，铣出的槽底面总是平行于工件底面（底面总是平行于工件底面（A A面）。面）。 槽侧面与槽侧面与B面的平行度：面的平行度： 夹具制造夹具制造时，保证侧面支承钉的工作面平行于夹具底部定时，保证侧面支承钉的工作面平行于夹具底部定位键的侧面，定位键与工作台位键的侧面，定位键与工作台T T型槽配合，保证了侧面支承钉工型槽配合，保证了侧面支承钉工作面平行于机床纵向进给方向。由于作面平行于机床纵向进给方向。由于B B面靠支承钉定位，所以，面靠支承钉定位，所以，铣出的槽侧面总是平行于工件铣出的槽侧面总是平行于工件B B面。面。 平行度公差靠机床工作台的运动精度和夹具的平行

4、度公差靠机床工作台的运动精度和夹具的制造精度共同保证。制造精度共同保证。10尺寸精度（尺寸精度（b、h、a、c） b由刀具保证。h、a利用对刀块和对刀塞尺，调整机床工作台使铣刀的侧面和底面贴紧塞尺。公差靠h1 、a1和h及机床精度共同保证 c夹具上端面支承钉的工作面是定位面，即工件的右端面。公差靠机床精度保证对刀，只在加工一批工件的首件进行。调整后应锁紧工作台的横向和升降运动。加工过程只进行纵向进给。111213 加工一批工件时，只要在允许的刀具尺寸磨损限度内，都不必调整刀具位置。不需进行试切，直接保证加工尺寸要求。这就是用夹具装夹工件时，采用调整法达到尺寸精度的工作原理 .夹具工作原理的要点

5、.工件在夹具中有准确位置正确定位；.夹具相对于机床有准确位置保证位置精度；.刀具相对于定位元件工作面有正确位置 保证尺寸精度。1415铣轴端槽夹具1 V型块 2 支撑套 3 手柄 4 定向键 5 夹具体 6 对刀块1）定位元件及装置1236 646）其他元件及装置（防护、防错、分度）5）夹具体4）连接元件3）对刀及导向元件2）夹紧元件及装置16171819三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头通用夹具20专用夹具 4 3D L零件工序简图21零件工序简图43DLLD43D43LDL34DL43DL34成组夹具KH1KH2KH3KH422组合夹具12345678910111213141516

6、17181加筋角铁（2） 2槽用螺栓（6） 3平键（10） 4方形支承 5定位支承 6方形支承 7平垫圈 8六角螺母（8） 9 槽用螺栓 10钻套螺钉 11快换钻套 12钻模板 13圆形定位销 14工件 15方形支承 16角铁 17压紧螺钉 18基础板23组合夹具实例24可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具等。可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、真空夹具、电动夹具等。气动虎钳 液压夹具2526工件在机床上的定位实际上包括工件在夹具上的定位和夹具在机床上的定位两个方面。27 .注意定位与夹紧的区别： 定位解决工件在夹具中位置定不定的问题； 夹紧解决工件在加工过程中受力后位置动不动 的问题

7、；281. 工件以平面定位平头支承钉（A型）用于精基面；球头支承钉（B型）用于粗基面；齿纹头支承钉（C型）用于侧面（增大摩檫力）； 特点： 一个钉限制1个自由度； 用过盈配合装在夹具体上； 支撑精基面时，各钉顶面应配磨。. 支承钉（GB2226-80）（3种形式） 2930可调支承 31自位支承 32 辅助支承33心轴刚性心轴弹性心轴自动定心心轴液塑心轴过盈配合间隙配合小锥度心轴34. 不带轴肩的过盈配合圆柱心轴 特点：用双顶尖装夹，不带轴肩可同时加工两个端 面。. 带轴肩间隙配合心轴 特点：用双顶尖装夹，必须有轴肩定位，采用开口垫 圈、螺母压紧。. 小锥度心轴 特点：定位精度高。过盈配合心轴

8、间隙配合心轴小锥度心轴35另外，还有两种常用的心轴：.带轴肩的过盈配合圆柱心轴（一般选r6配合） 特点：用双顶尖装夹，轴肩可起轴向定位作用，靠过盈配合的结合力克服切削力。.带锥柄的圆柱心轴 特点：锥柄为莫氏锥度，与机床主轴孔配合实现定心与传动。 36圆柱定位心轴的定位分析：.过盈配合心轴：多为长心轴，限制4个自由度（2个移动和2个转动）.间隙配合的心轴：（分两种情况） 当长径比L/d0. 4时，为短心轴，限制2个自由度 （2个移动） 当长径比L/d0.81时，为长心轴，限制4个自由度 （2个移动和2个转动）注意：.此时分析的是内圆面定位的情况，轴肩的定位作用不计入。.设计心轴时，一般不采用中间

9、情况，心轴较长时可作成两段。37定位销圆柱定位销圆锥定位销菱形定位销圆柱定位销38菱形销锥形销整体锥形销，用于精基面；分段锥形销，用于粗基面（可保证销于孔的接触点分布均匀）。39圆柱销定位分析： 当长径比L/d0.4时，为短销，限制2个自由度（2 个移动） 当长径比L/d0.81时，为长销，限制4个自由度 （2个移动和2个转动） 注意：此时分析的是内圆面定位的情况，轴肩的定位作用不计入。圆锥销定位分析 因为工件的孔为圆柱而销为圆锥，所以二者仅以孔口接触。限制3个自由度。40套筒定位.圆柱定位套.结构形式41.定位分析：工件与定位套均为间隙配合。 当长径比L/d0.4时，为短套，限制2个自由度（2 个移动）当长径比L/d0.81时，为长套，限制4个自由度（2 个移动和2个转动） 内锥套-限3个自由度。 V形块 （此处V形块按定心定位元件） 42V 形块 )2/tan()2/sin(21NDHTNDHT5 . 0707. 0 .结构形式及参数（GB2208-80）标准夹角有60、90、120理论圆直径D和中心高位置尺寸T开口宽度NV形块在夹具体上调整好后，用销子定位并用螺栓固定。43.定位特性对中性（不论工件的直径如何变化，工件轴线一定 通过夹角对称平面）