机械制造基础-2-9-2

1、工件在夹具中的定位六点定位原理六点定位原理六点定位原理六点定位原理n任何一个未受约束的物体，在空间都有任何一个未受约束的物体，在空间都有6 6个自由度个自由度n要确定物体在空间的位置，必须约束其要确定物体在空间的位置，必须约束其6 6个自由度个自由度n理论上讲，工件的六个自由度可用六个支承点加理论上讲，工件的六个自由度可用六个支承点加以限制，前提是这六个支承点在空间按一定规律以限制，前提是这六个支承点在空间按一定规律分布，并保持与工件的定位基面相接触。分布，并保持与工件的定位基面相接触。支承点与定位元件支承点与定位元件支承点数顺口溜支承点数顺口溜锥五柱四平面三锥五柱四平面三长四短二减一半长四短

2、二减一半活动活动削边去掉一削边去掉一自位自位多点当一算多点当一算另：辅助支撑（另：辅助支撑（动画动画）不约束工件自由度）不约束工件自由度完全定位与不完全定位完全定位与不完全定位n完全定位完全定位：工件的六个自由度完全被限：工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。制的定位称为完全定位。n不完全定位不完全定位：按加工要求，允许有一个：按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位，称为不或几个自由度不被限制的定位，称为不完全定位。完全定位。n在实际生产中，工件被限制的自由度数在实际生产中，工件被限制的自由度数一般不少于三个。一般不少于三个。欠定位与过定位欠定位与过定位n欠定位：欠定位：按工

3、序的加工要求，工件应该按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。欠定位。n过定位：过定位：工件的同一自由度被两个或两工件的同一自由度被两个或两个以上的支承点重复限制的定位，称为个以上的支承点重复限制的定位，称为过定位过定位（动画演示动画演示）。）。n欠定位是绝对不允许，过定位要使用得欠定位是绝对不允许，过定位要使用得当。当。常见的定位方式及定位元件常见的定位方式及定位元件n平面组合定位平面组合定位n圆柱表面定位（芯轴和销定位）圆柱表面定位（芯轴和销定位）n圆锥表面定位圆锥表面定位nV形块定位形块定位n其他表面定位其他表面定位工件在夹具

4、中的夹紧工件在夹具中的夹紧n夹紧装置夹紧装置（动动画演示画演示）的组）的组成及基本要求成及基本要求n夹紧装置的组夹紧装置的组成：动力装置成：动力装置和夹紧机构和夹紧机构夹紧装置的基本要求夹紧装置的基本要求1) 夹紧既不应破坏工件的定位，或产生过大夹紧既不应破坏工件的定位，或产生过大的夹紧变形，又要有足够的夹紧力，防止的夹紧变形，又要有足够的夹紧力，防止工件在加工中产生振动；工件在加工中产生振动；2) 足够的夹紧行程，夹紧动作迅速，操纵方足够的夹紧行程，夹紧动作迅速，操纵方便、安全省力；便、安全省力；3) 手动夹紧机构要有可靠的自锁性，机动夹手动夹紧机构要有可靠的自锁性，机动夹紧装置要统筹考虑夹

5、紧的自锁性和原动力紧装置要统筹考虑夹紧的自锁性和原动力的稳定性；的稳定性；4) 结构应尽量简单紧凑，制造、维修方便。结构应尽量简单紧凑，制造、维修方便。夹紧力的确定夹紧力的确定n力的三要素力的三要素n力对工件的影响力对工件的影响n改变运动的惯性状态改变运动的惯性状态n弹性变形弹性变形n塑性变形塑性变形1.确定夹紧力作用方向的原则确定夹紧力作用方向的原则1) 夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，保证工件定位准确可靠；触良好，保证工件定位准确可靠；2) 加紧力的方向应与工件刚度最大的方向一加紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形；致，以减小

6、工件变形；3) 加紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、加紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小加紧力。重力等的方向一致，以减小加紧力。力作用方向的选择力作用方向的选择 2.确定夹具力作用点的原则确定夹具力作用点的原则1)1) 加紧力的作用点应正对支撑元件或位于支加紧力的作用点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的支撑面内；撑元件所形成的支撑面内；2)2) 夹具力的作用点应位于工件刚性较好的部夹具力的作用点应位于工件刚性较好的部位位（动画演示动画演示）。）。3)3) 夹具力的作用点应尽量靠近加工表面，以夹具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，防止或减小减

7、小切削力对夹紧点的力矩，防止或减小工件的加工振动或弯曲变形。工件的加工振动或弯曲变形。夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择夹紧力大小的确定夹紧力大小的确定典型夹紧机构典型夹紧机构典型夹紧机构典型夹紧机构-斜楔夹紧机构的特点斜楔夹紧机构的特点n利用斜面楔紧原理对工件进行夹紧利用斜面楔紧原理对工件进行夹紧n结构简单结构简单n具有增力特性：可将原动力放大约具有增力特性：可将原动力放大约3 3倍倍n具有自锁特性：自锁条件具有自锁特性：自锁条件 1 1+ + 2 2n夹紧行程小夹紧行程小n直接应用不方便，用作增力机构直接应用不方便，用作增力机构典型夹紧机构典型夹紧机构-螺旋夹紧机构的特点螺旋夹紧机构的特

8、点n可以看作是绕在圆柱体上的斜面，将它展开可以看作是绕在圆柱体上的斜面，将它展开就相当于一个斜楔就相当于一个斜楔n结构简单、紧凑结构简单、紧凑n具有增力特性：可将原动力放大约具有增力特性：可将原动力放大约100倍以上倍以上n具有很好的自锁特性：自锁条件具有很好的自锁特性：自锁条件 1+ 2总能总能满足满足n夹紧行程不受限制夹紧行程不受限制n应用广泛（手动夹具）应用广泛（手动夹具）典型夹紧机构典型夹紧机构-圆偏心夹紧机构圆偏心夹紧机构的特点的特点n可以看作是绕在基圆盘上的斜面，将它展开可以看作是绕在基圆盘上的斜面，将它展开就相当于一个斜楔就相当于一个斜楔n结构简单、操作快速结构简单、操作快速n具

9、有增力特性：可将原动力放大约具有增力特性：可将原动力放大约10倍以上倍以上n自锁特性不稳定：自锁特性不稳定： 变化（动画演示）变化（动画演示）n夹紧行程不大夹紧行程不大n应用于夹紧力不大、没有振动且要求快速夹应用于夹紧力不大、没有振动且要求快速夹紧的场合紧的场合典型夹紧机构典型夹紧机构-定心夹紧机构的特点定心夹紧机构的特点n定位与夹紧用同一元件定位与夹紧用同一元件n利用该元件等速趋近（或退离）某一中利用该元件等速趋近（或退离）某一中心线或对称平面，或利用该元件的均匀心线或对称平面，或利用该元件的均匀弹性变形，完成对工件的定位夹紧或松弹性变形，完成对工件的定位夹紧或松开开n主要适用于几何形状对称

10、并以对称轴线、主要适用于几何形状对称并以对称轴线、对称中心或对称平面为工序基准的工件对称中心或对称平面为工序基准的工件定位夹紧定位夹紧典型夹紧机构典型夹紧机构n铰链夹紧机构的主要特点是结构简单、增力比大，铰链夹紧机构的主要特点是结构简单、增力比大，但自锁性差。它常用在气动夹具中作为增力机构，但自锁性差。它常用在气动夹具中作为增力机构，经弥补气缸原动力的不足。经弥补气缸原动力的不足。 （动画演示动画演示 动画动画2）n联动夹紧机构是一种操作简便的高效夹紧机构。联动夹紧机构是一种操作简便的高效夹紧机构。它可通过一个操作手柄或利用一个动力装置，实它可通过一个操作手柄或利用一个动力装置，实现对一个工件的同一方向或不同方向的多点夹紧，现对一个工件的同一方向或不同方向的多点夹紧，或同时夹紧若干个工件。或同时夹紧若干个工件。 （动画演示动画演示）组合夹具组合夹具u预先制造好的标准元件预先制造好的标准元件+合件组成的专用夹具。合件组成的