第五章_机床夹具设计(1)

1、1一、机床夹具概述一、机床夹具概述二、机床夹具定位机构的设计二、机床夹具定位机构的设计三、机床夹具夹紧机构的设计三、机床夹具夹紧机构的设计四、四、 主要机床夹具主要机床夹具 第五章第五章 机床夹具设计机床夹具设计25.1 机床夹具概述机床夹具概述4 2D L零件工序简图何谓夹具？何谓夹具？3 在机械加工过程中，为了保证在机械加工过程中，为了保证工工件件的的加工精度加工精度，使之相对于，使之相对于机床、机床、刀具刀具占有占有确定的位置确定的位置，并能，并能迅速、迅速、可靠地夹紧工件可靠地夹紧工件，以接受，以接受加工加工或或检测检测的的工艺装备工艺装备称为称为机床夹具机床夹具，简称简称夹具夹具。5

2、.1.1.机床夹具的功能机床夹具的功能（1 1）保证加工精度）保证加工精度 夹具的最大功用是保证加工表面的夹具的最大功用是保证加工表面的。 工件通过机床夹具进行安装，工件通过机床夹具进行安装，其作用有二个：其作用有二个：l工件通过夹具上的工件通过夹具上的定位元定位元件件获得获得正确的位置正确的位置 定位定位l通过通过夹紧机构夹紧机构使工件的既定使工件的既定位置位置在加工过程中保持在加工过程中保持不变不变 夹紧。夹紧。 4 2D L零件工序简图（3 3）扩大机床的加工范围）扩大机床的加工范围 如在车床上加镗夹具，可完成镗孔加工。如在车床上加镗夹具，可完成镗孔加工。（2 2）提高生产率，降低生产成

3、本）提高生产率，降低生产成本 快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短缩短 辅助时间，提高了成品率，降低了成本。辅助时间，提高了成品率，降低了成本。（4 4）保证生产安全）保证生产安全65.1.3 机床夹具的类型机床夹具的类型 7l 按夹具应用范围划分按夹具应用范围划分指结构已经标准化，且有较大适指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。用范围的夹具。三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂生产，常三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂生产，常作为机床附件提供给用户。作为机床附件提供给用户。针对某一工件的某道工序专门设针对某一工件的某道工序专门设计制造

4、的夹具。计制造的夹具。特点特点: :专用性强，结构紧凑，操作简单，效率高专用性强，结构紧凑，操作简单，效率高，当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报，当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。只适用于产品固定且批量较大的生产中。由一套预先制造好的由一套预先制造好的标准元件标准元件和和合件合件组装组装而成的夹具。而成的夹具。特点特点: : 灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。小批生产。 根据工件的工艺要求，将不同的根据工件的工艺要求

5、，将不同的组合夹具组合夹具元件元件像搭积木一样，像搭积木一样，组装成各种专用夹具组装成各种专用夹具。使。使用后，元件可拆开、洗净后存放，待需要时重用后，元件可拆开、洗净后存放，待需要时重新组装。新组装。：夹具的夹具的部分元件部分元件可以更换可以更换，部分装置可以调整部分装置可以调整，以适应不同零，以适应不同零件的加工。件的加工。 用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。夹具。 通用可调夹具通用可调夹具与与成组夹具相比，加工对象不很明成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。确，适用范围更广一些。在自动线或柔性制造系统中使用在自动线或柔性

6、制造系统中使用的夹具。的夹具。 该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行，进行不同工序的加工。不同工序的加工。 101斗式切屑提升机斗式切屑提升机 2链板式排屑装置链板式排屑装置 3全线泵站全线泵站 4工件传送带机、工件装卸台工件传送带机、工件装卸台 5工件提升机工件提升机 6中央控制台中央控制台11移动交换式APC.wmv12机床夹具组成机床夹具组成 1. 1. 定位元件及定位装置定位元件及定位装置. . 夹紧元件及夹紧装置夹紧元件及夹紧装置. .导向及对刀元件导

7、向及对刀元件. . 动力装置动力装置. . 夹具体夹具体. . 其他元件及装置其他元件及装置5.1.4 机床夹具的基本组成机床夹具的基本组成示例示例1示例示例2示例示例313确定工件在夹具中的正确位置。确定工件在夹具中的正确位置。工件在外力作用下仍能保持其工件在外力作用下仍能保持其正确位置。正确位置。 用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确的位置关系。确的位置关系。用于提供夹紧力的装置。用于提供夹紧力的装置。示例示例定位元件、夹紧装置定位元件、夹紧装置和和夹具体夹具体是是夹具的基本组成部分，其他部分夹具的基本组成部分，其他部分可根据需要设

8、置可根据需要设置 用于联接夹具元件和有关装置使之成用于联接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件为一个整体的基础件。用于确定夹具对机床主轴、工作台或导用于确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相对位置；轨的相对位置；（防护、防错、分度（防护、防错、分度）示例示例15165.2 机床夹具定位机构的设计机床夹具定位机构的设计 包括包括定位定位和和夹紧夹紧两项内容。两项内容。 使工件在机床或夹具上占有正确位置使工件在机床或夹具上占有正确位置 对工件施加一定的外力，使其已确定的对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变位置在加工过程中保持不变175.2.1 工件的定位方法工件的定位方法

9、直接找正定位flash操作工人利用千分表、卡操作工人利用千分表、卡尺、划线盘等工具，找正尺、划线盘等工具，找正某些有相互位置要求的表某些有相互位置要求的表面，然后夹紧工件。面，然后夹紧工件。18毛坯孔加工线找正线 划线找正定位法flash按图纸要求在工件表面上按图纸要求在工件表面上划出划出位置线位置线以及以及加工线加工线和和找正线找正线，安装时首先，安装时首先按着按着找正线找正工件位置找正线找正工件位置，夹，夹紧工件。紧工件。19工件在夹具上定位（滚齿夹具）直接由夹具保直接由夹具保证工件在机床证工件在机床上的正确位置，上的正确位置，并直接在夹具并直接在夹具上夹紧工件。上夹紧工件。l效率高；效率

10、高；l精度一致性好；精度一致性好；l操作简单；操作简单；l适合成批及大批适合成批及大批量生产。量生产。flash205.2.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理 基准就是用来确定基准就是用来确定生产对象生产对象上几何要素间的几上几何要素间的几何关系所依据的何关系所依据的点、线、面点、线、面。什么是基准？什么是基准？基准基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准定位基准定位基准工序基准工序基准测量基准测量基准装配基准装配基准 在研究和分析工件定位问题时，首先选择与在研究和分析工件定位问题时，首先选择与夹夹具定位元件具定位元件接触的表面，即工件的接触的表面，即工件的定位基淮定位基淮。 4 2D L零

11、件工序简图21l 设计基准设计基准 在零件设计图上用以确定其它点、线、面位置的基在零件设计图上用以确定其它点、线、面位置的基准准( (点、线、面），称为设计基准。点、线、面），称为设计基准。定位支座零件2223l工艺基准工艺基准 零件在零件在加工加工、检验检验和和装配装配过程中所采用的基准，过程中所采用的基准，称为工艺基准。称为工艺基准。 (1) 定位基准定位基准 加工时，使工件在机床加工时，使工件在机床或夹具中占据或夹具中占据正确位置正确位置所用的基准所用的基准，即，即用作定用作定位的基准。位的基准。 24支座零件第1工序（车削）25（2）工序基准）工序基准 在工艺文件上用以确定本工序被加工

12、表面的尺寸、形状和位在工艺文件上用以确定本工序被加工表面的尺寸、形状和位置的基准。置的基准。（3）测量基准）测量基准 检验零件时，用以测量加工表面的尺寸、形状、位置等误差检验零件时，用以测量加工表面的尺寸、形状、位置等误差所依据的基准。所依据的基准。 26 装配时用以确定零件、组件和部件相对于其他零装配时用以确定零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件的位置所采用的基准。件、组件和部件的位置所采用的基准。齿轮的装配基准齿轮的装配基准（4）装配基准）装配基准27任何一个物体在空间直角坐标系中都有任何一个物体在空间直角坐标系中都有 6 6 个自由度个自由度, , 用用 表示表示物体的六个自由度物

13、体的六个自由度5.2.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理X、Y、Z、X、Y、Z28图 5-4长方体工件的定位XZY 就是根据加工要求限制工件的就是根据加工要求限制工件的全部全部或或部分部分自由度自由度。 l 1、六点定位原理、六点定位原理29图图5-5 圆盘工件的定位圆盘工件的定位30图图5-6 轴类工件的定位轴类工件的定位31l六点定位原理：六点定位原理： 是采用六个按一定规则布置的约束点（支撑点），是采用六个按一定规则布置的约束点（支撑点），限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。32p“六点定位六点定位”的注意问题的注意问题 定位就是限制

14、自由度。定位就是限制自由度。定位支承点定位支承点与工件与工件定位基准面定位基准面始终保持始终保持紧贴接触紧贴接触。 一个定位支承点一个定位支承点仅仅限制一个自由度，一个工件仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自由度，所设置的定位支承点数目，有六个自由度，所设置的定位支承点数目，原则上原则上不应超过六个不应超过六个。分析分析定位支承点的定位作用时定位支承点的定位作用时，不考虑外力的影响不考虑外力的影响。 定位定位支承点支承点是由是由定位元件抽象定位元件抽象而来的。在夹具中，而来的。在夹具中，定位定位支承点支承点总是通过具体的总是通过具体的支承元件支承元件体现。体现。33支承点与定位元件支承点与定位

15、元件实际应用中，用定位实际应用中，用定位元件来实现定位。元件来实现定位。一个定位元件可体一个定位元件可体现一个或多个支承现一个或多个支承点，点， 视具体工作方视具体工作方式及其与工件接触式及其与工件接触范围大小而定。范围大小而定。34表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析35 表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析36表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析37表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析38表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析39表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析40表表

16、5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析41表表5-1 典型定位元件的定位分析典型定位元件的定位分析42l工件的工件的6个自由度均被限制，称为个自由度均被限制，称为完全定位完全定位。工件本身相对于工件本身相对于某个点、线某个点、线是是完全对称完全对称的，的，则工件则工件绕此点、线旋转的自由度绕此点、线旋转的自由度无法被限制无法被限制（即使被限制也无意义）。（即使被限制也无意义）。例如球体绕过例如球体绕过球心球心的转动，圆柱体绕自身的转动，圆柱体绕自身轴线轴线的转动等。的转动等。l按加工要求，允许有一个或几个自由度不被按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位称为限制的定位称为

17、不完全定位不完全定位。p 不完全定位主要有两种情况不完全定位主要有两种情况:2.完全定位完全定位与与不完全定位不完全定位43ZX ZX Z441限制几个自由度？限制几个自由度？45X、Y、Z、X、Y、Z 工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。ZYXa）zZYXc）xzyZYXb）yzp如加工平板上表面，要求保证平板如加工平板上表面，要求保证平板厚度厚度z及与下平面及与下平面的的平行度平行度; ;p铣通槽，要求保证铣通槽，要求保证尺寸尺寸y、z及槽底和槽侧与底平面及槽底和槽侧与底平面及侧平面的及侧平面的平行度平行度；p铣键槽，要求保证铣键槽，要求

18、保证尺寸尺寸x、y、z及槽底和槽侧与底平及槽底和槽侧与底平面及侧平面的面及侧平面的平行度平行度； 。X、Y、Z、X、Y、ZX、Y、Z4647 48 考虑定位方案时，先分析必须考虑定位方案时，先分析必须限制限制哪些哪些自由度自由度，再以相应，再以相应定位点定位点去限去限制。制。49欠定位示例XZYBB B欠定位是绝对不允许的欠定位是绝对不允许的！3.过定位与欠定位过定位与欠定位X、Y、ZX、Y、Z、X、Y、Z50（2）使部分工件不能安装，产生）使部分工件不能安装，产生定位干涉定位干涉（如一面两销）（如一面两销）p 过定位造成的后果：过定位造成的后果： （1）使工件或）使工件或夹具元件变形夹具元件

19、变形，引起加工误差；，引起加工误差；51p允许过定位的场合：允许过定位的场合：（1 1）工件刚度很差工件刚度很差，在夹紧力、切削力作用下会产，在夹紧力、切削力作用下会产生很大变形，此时生很大变形，此时过定位过定位只是为了只是为了提高工件某些部件提高工件某些部件的刚度，减小变形。的刚度，减小变形。52x,YZ YZXY、Z、Y、ZX、Y（2 2）工件的定位表面和定位元件在）工件的定位表面和定位元件在尺寸、形状、尺寸、形状、位置精度已很高时位置精度已很高时，过定位不仅对定位精度影响不，过定位不仅对定位精度影响不大，而且大，而且有利于提高刚度有利于提高刚度。 53不许过定位的场合：不许过定位的场合：

20、54l 消除过定位的措施：消除过定位的措施： 1 1） 改变定位元件的结构，去除过定位。改变定位元件的结构，去除过定位。P55（图258）、P56（图259）2 2） 提高定位基准和定位元件的精度。提高定位基准和定位元件的精度。55过定位一般是不允许的，为提高定位稳过定位一般是不允许的，为提高定位稳定性和结构刚度，简化夹具定性和结构刚度，简化夹具 可用过定位可用过定位 前提前提 提高工件定位面、夹具定位面的相提高工件定位面、夹具定位面的相互位置精度互位置精度 56 图5-7 过定位示例a）ZYXYb）ZYYX57 5859 4A0.02 A间隙配合刚性心轴图5-8 过定位示例360图图5-8

21、过定位引起夹紧变形过定位引起夹紧变形 61 过定位处理分析 62a）YXZ 定位方案分析定位方案分析XZYXb）c）XZYX63a）ZYXa1）ZYXa2）ZYX 定位示例分析 X Y Z64b）XZYXb1）YXXZb2）YX 定位示例分析定位示例分析XZXZb3）YXX YX、ZX、Y、Z65c）XZYXc）XZYXc1）YXXZ 定位示例分析 定位示例分析定位示例分析; ;Z Y X ;X Y;Y6667复习复习l 工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即为完全定位，凡是超过六个定位支承点就是过定为完全定位，凡是超过六个定位支承点就是过定位，不

22、超过六个定位支承点，就不会出现过定位。位，不超过六个定位支承点，就不会出现过定位。这种说法对吗这种说法对吗? ?为什么为什么? ?l 不完全定位和过定位是否均不允许存在不完全定位和过定位是否均不允许存在? ?为什么？为什么？68定位示例分析定位示例分析69X ZX ZX Y X Y ZX Y ZX ZX Y X Y Z70X YX Y Z X Y ZX Y ZX Y ZX Y Z X Y Z X Y Z715.2.3 典型的定位方式及定位元件的选择典型的定位方式及定位元件的选择定位元件的设计应满足下列要求：定位元件的设计应满足下列要求： 要有与工件相适应的精度；要有与工件相适应的精度； 要有足

23、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； 要有耐磨性，以便在使用中保持精度。要有耐磨性，以便在使用中保持精度。 一般多采用一般多采用低碳钢渗碳淬火低碳钢渗碳淬火或或中碳钢淬火中碳钢淬火，硬度，硬度为为58 62HRC72平面定位常用定位元件平面定位常用定位元件 1.工件以平面定位工件以平面定位支承钉支承钉支承板支承板可调支承可调支承自位支承自位支承辅助支承辅助支承 73平头支承钉平头支承钉：用于支承用于支承精基准面精基准面球头支承钉球头支承钉：用于支承用于支承粗基准面粗基准面网纹顶面支承钉网纹顶面支承钉：用在工件以用在工件以粗基准定位粗基准定位且要求且要求较较大摩

24、擦力大摩擦力的表面定位的表面定位支承钉支承钉74平面型支承板平面型支承板A型：型：侧面和顶面定位侧面和顶面定位带斜槽型支承板带斜槽型支承板B型：型：适于作底面定位准面适于作底面定位准面支承板支承板75顶端位置可在一定高度范围内调整的支承，起顶端位置可在一定高度范围内调整的支承，起定定位位作用。作用。 多用于未加工平面的定位，以多用于未加工平面的定位，以调节调节和和补偿补偿各批各批毛坯尺寸的误差毛坯尺寸的误差。可调支承可调支承先调整，然后定位，最后夹紧工件先调整，然后定位，最后夹紧工件76自位支承自位支承：支承本身是活动的或是浮动的，能自动支承本身是活动的或是浮动的，能自动适应工件定位基准面位置

25、变化的一类支承。适应工件定位基准面位置变化的一类支承。 自位支承自位支承只起一个支承点的作用，只限制一个自由度。只起一个支承点的作用，只限制一个自由度。77辅助支承辅助支承作用：作用：是增加工件的刚度，是增加工件的刚度，减小切削变形。减小切削变形。辅助支承则是先定位，然后夹紧工件、最后调整辅助支承则是先定位，然后夹紧工件、最后调整 不作定位元件，不作定位元件，不限制自由度，不限制自由度，只用以增加工只用以增加工件在加工过程件在加工过程中的刚性，一中的刚性，一个工件调一次。个工件调一次。78辅助支承辅助支承79p过盈配合心轴：过盈配合心轴：配合采用配合采用基孔制基孔制r、s、u，定心定心精度高，

26、精度高，适应于适应于定位精度要求定位精度要求高的场合高的场合。 p间隙配合心轴：间隙配合心轴：采用采用基孔制基孔制h，x、f，定心精度定心精度不高，但装卸方便。不高，但装卸方便。适应于适应于定位精度定位精度较低场合较低场合圆柱心轴圆柱心轴 （1 1）心轴定位）心轴定位2孔定位孔定位套筒、法兰盘、拨叉、连杆箱体等零件常以套筒、法兰盘、拨叉、连杆箱体等零件常以孔孔中心线中心线作为定位基准作为定位基准.图图801.1.导向部分导向部分 2.2.工作部分工作部分 3.3.传动部分传动部分 312323321181 锥度心轴锥度心轴 定位表面带有很小的锥度，一般为定位表面带有很小的锥度，一般为1 100

27、01 5000 小锥度心轴定心精度高，可达小锥度心轴定心精度高，可达0.005mm0.0lmm 82（2 2）定位销）定位销定位销定位销与与工件孔工件孔配合部分尺寸公差通常按配合部分尺寸公差通常按 g6 或或 f7 确定。确定。短圆柱销定位通常限制了工件的两个移动自由度短圆柱销定位通常限制了工件的两个移动自由度。 p圆柱销圆柱销83圆锥销定位限制了工件的三个移动自由度。圆锥销定位限制了工件的三个移动自由度。 p圆锥销圆锥销 定定3 3点，限制点，限制3 3个自由度个自由度84圆锥销组合定位圆锥销组合定位 8511心轴；心轴；22夹紧螺母；夹紧螺母；33胀套胀套；44辅助支撑；辅助支撑；55辅助

28、支撑锁辅助支撑锁紧手柄；紧手柄；66菱形销菱形销升降升降操纵手柄操纵手柄 P162 图图 5-30863. 外圆定位外圆定位 V形块形块对中性好对中性好适用于非整圆表面定位适用于非整圆表面定位定位基准是检验心轴的中心定位基准是检验心轴的中心短短V形块形块长长V形块形块活动活动V形块形块定定2 2点点定定4 4点点定定1 1点点常用的定位元件有常用的定位元件有V形块、定位套、半圆定位座形块、定位套、半圆定位座。结构尺寸已标准化，斜面夹角有结构尺寸已标准化，斜面夹角有60609090120120H2tg2N2sin2DT 87定位套定位套 p在工件以端面为主在工件以端面为主要定位基面的场合要定位基

29、面的场合，短定位套孔限制工件短定位套孔限制工件的的两个自由度两个自由度；p在工件以外圆柱表面在工件以外圆柱表面为主要定位基面的场合为主要定位基面的场合，长定位套孔限制工件的长定位套孔限制工件的四个自由度四个自由度；工件工件定位套定位套88 下半圆下半圆部分装在夹具体上，部分装在夹具体上，起定位作用起定位作用，上半圆上半圆部分装在可卸式或铰链式盖上，部分装在可卸式或铰链式盖上，起夹紧作用，起夹紧作用，半圆孔半圆孔定位座适用于大型轴类工件的定位。定位座适用于大型轴类工件的定位。 半圆套半圆套 大轴件、不便轴向装夹的零件定位大轴件、不便轴向装夹的零件定位 89工件以其它表面定位工件以其它表面定位圆锥

30、孔定位分析圆锥孔定位分析9091平面与平面组合平面与平面组合平面与孔组合平面与孔组合平面与外圆柱组合平面与外圆柱组合平面与其他表面组合平面与其他表面组合锥面与锥面的组合锥面与锥面的组合 4.工件以组合表面定位工件以组合表面定位定位表面的组合方式：定位表面的组合方式： p第一定位基准面第一定位基准面或或主基准面：主基准面：限制自由度数最多的定位面限制自由度数最多的定位面p第二定位基准面第二定位基准面或或导向基准：导向基准：限制自由度数第二多的定位面限制自由度数第二多的定位面p第三定位基准第三定位基准或或定程基准：定程基准： 限制一个自由度的定位面限制一个自由度的定位面9293l“一面二销一面二销

31、”定位定位在箱体类零件加工中，往往将一平面和其上的两个工在箱体类零件加工中，往往将一平面和其上的两个工艺孔作为定位基准，通称为一面两销定位。艺孔作为定位基准，通称为一面两销定位。 p平平 面：面：限制三个自由度限制三个自由度p圆柱销圆柱销：限制二个自由度：限制二个自由度p菱形销（或削边销）：菱形销（或削边销）： 限制一个自由度限制一个自由度94已知条件：已知条件：工件两孔的尺寸及中心距，即工件两孔的尺寸及中心距，即D1、D2、Lg及其公差及其公差(Tgmax、Tgmin)。计算：计算：两定位销之间中心距及圆柱销与菱形销的直径及其公差。两定位销之间中心距及圆柱销与菱形销的直径及其公差。（1）确定

32、夹具中两定位销的中心距）确定夹具中两定位销的中心距Lx l取夹具两定位销之间中取夹具两定位销之间中心距为：心距为： Lx=Lg= Ll一面两销定位的设计：一面两销定位的设计： gmaxgminggg12+-=TLTLLTgg12LLTl把工件上两孔中心距公差把工件上两孔中心距公差化为对称公差：化为对称公差：gg12LLT一般圆柱销一般圆柱销d1与孔与孔Dl为为基孔制间隙配合基孔制间隙配合: 选为选为H7/g6或或H7/f6l取夹具两销中心距公差为工件孔中心距公差的取夹具两销中心距公差为工件孔中心距公差的1/31/5TLx =（1/31/5）TLgp两销中心距表示为：两销中心距表示为：（2）确定

33、圆柱销的直径）确定圆柱销的直径d1及其公差及其公差d1= Dl可先按表可先按表5-2查查D2选定选定b1、按式（按式（5-25-2）计算出菱形销与孔配合的最小间隙）计算出菱形销与孔配合的最小间隙2min2min，再计，再计算菱形销的直径。算菱形销的直径。（3）确定菱形销的直径）确定菱形销的直径d2、宽度、宽度b1、及其公差及其公差xx12LLT()1lg2 m in2+D=lxbTTD96222222AOACAOAB-=-()22222122min1lg122222轾轾轾轾- D犏犏犏犏-+=-犏犏犏犏臌臌臌臌lxDbDbTT两孔中心距为：两孔中心距为：LTlg /2，两销中心距为：两销中心距

34、为：LTlx /2 。两孔与两。两孔与两销的最小间隙分别是销的最小间隙分别是1min， 2min。22min1D=+lglxDbTT()2222min2min1lglg11()2422轾DD犏+=-犏臌lxlxDb TTTT2222min2=- DAOdD97举例：举例： 定位销的设计与选取：定位销的设计与选取：06. 080L)7H(12018. 00 孔孔已已知知两两孔孔尺尺寸寸：lg11()0.0435800.02lxxTTL=取：0.0060.017712( 6)6Hggj-取配合：，则圆销尺寸：98定位销的设计与选取：定位销的设计与选取：()1lg2min24(0.120.04)0.

35、05312lxb TTD+D=2min2min2max2max2min2minDddD12 0.053 11.947DD= =- - = =- -= =- -= =取菱形销的精度为取菱形销的精度为：IT6，Td2=0.011d2min=d2max-Td2=11.947-0.011=11.9360.05320.06412dj-=995.2.4 定位误差的分析与计算定位误差的分析与计算p加工误差由三部分因素产生的：加工误差由三部分因素产生的： 工件在夹具中的工件在夹具中的定位定位、夹紧夹紧误差。误差。 夹具相对夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误的位置误差，也称

36、对定误差差，也称对定误差。 加工过程中误差加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形，切削振动等原因引起的误差。力、受热变形，切削振动等原因引起的误差。p加工误差加工误差: : 指工件加工后在尺寸、形状和位置三个方面偏离理想指工件加工后在尺寸、形状和位置三个方面偏离理想工件的大小工件的大小100定位误差定位误差基准位置误差基准位置误差(Y) 基准不重合误差基准不重合误差(B) 零件定位基准不准确零件定位基准不准确夹具上定位元件不准确夹具上定位元件不准确T31D 1定位误差定位误差2 2产生定位误差的原因产生定位误差的原因定位误差定位误差（D） : 是

37、指是指工序基准工序基准在在加工尺寸方向加工尺寸方向上上的的最大位置变动量最大位置变动量所引起的加工误差。所引起的加工误差。Pdd101定位基准定位基准与与工序工序(或设计）基准或设计）基准不一致所引起的定位误不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，差，称基准不重合误差，用用B表示。表示。 工序工序( (或设计）基准或设计）基准相对相对于定于定位基准在位基准在加工尺寸方向上加工尺寸方向上的最大变动量的最大变动量基准不重合误差基准不重合误差B B = = 基准不重合误差基准不重合误差由于定位副制造误差或间隙配合引起的由于定位副制造误差或间隙配合引起的的定位误差，的定位误差，称基准称基准 位置误差

38、，位置误差，用用w表示。表示。 定位基准的相对位置在定位基准的相对位置在加工尺加工尺寸方向上寸方向上的最大变动量。的最大变动量。基准位置合误差基准位置合误差w w = = 基准位置误差基准位置误差102举例：举例：103定位基准定位基准与与工序工序(或设计）基准或设计）基准不一致所引起的定位误不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，差，称基准不重合误差，用用B表示。表示。（1 1）基准不重合误差）基准不重合误差工序工序( (或设计）基准或设计）基准相对相对于定于定位基准在位基准在加工尺寸方向上加工尺寸方向上的的最大变动量最大变动量基准不重合误差基准不重合误差B B = =104 平面定位情形

39、平面定位情形 工序工序( (或设计）基准或设计）基准相对相对于定位基于定位基准在准在加工尺寸方向上加工尺寸方向上的最大变动量的最大变动量基准不重合误差基准不重合误差B B = =B = Ld max Ld min =Ld105B ABN由于基准不重合引起的定位误差工序基准 定位基准B = A 使其他尺寸的公差太小使其他尺寸的公差太小106107L = 640.1 是否可以是否可以 ？LL =？ 才能保证尺寸才能保证尺寸 42 0.1108 V形块定位形块定位 【例】【例】工件在工件在V型块上定位铣键槽，计算定位误差。型块上定位铣键槽，计算定位误差。 要求保证的工序尺寸和工序要求分别为：要求保证

40、的工序尺寸和工序要求分别为：槽底至工件外圆槽底至工件外圆中心的距离中心的距离H；槽底至外圆下母线的距离槽底至外圆下母线的距离H1，槽底至外圆槽底至外圆上母线的距离上母线的距离H2 ；109工序基准为中心线（工序基准为中心线（H）2sin(/ 2)D=HdaPPddO AO BO Osin(/ 2)sin(/ 2)2sin(/ 2)aada =-=-= =基准位置误差基准位置误差(H) 11D=-=-=HHHPOPOOO110H111HHQ QD= =- -= =工序基准为下母线（工序基准为下母线（H1）1O Q(d/ 2)2d= =+ +1O Q(d/ 2)2d =-=-O OO T /sin

41、2a = =O TO BO A2d= =- -= =1112sin2骣=- 桫HQ QdDaQ QO OO QO QO O(O QO Q ) =+-=-=+-=-111（2）间隙引起的定位误差）间隙引起的定位误差 在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。隙可使工件定心不准产生定位误差。p孔与心轴可以在任意方向接触孔与心轴可以在任意方向接触孔与销间隙配合时的孔与销间隙配合时的定位误差定位误差DmaxdminOO1O2当工件孔径为最大，定位销的直径为最小当工件孔径为最大，定位销的直径为最小时，孔心在任意

42、方向上的最大变动量等于时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量孔与销配合的最大间隙量12maxminminmax()()=-=+-=+ DgxgxOODdDdddddd112孔与销间隙配合固定边接触时定位误差DmaxO1DminODWO2定心定位定心定位支承定位支承定位p工件孔与定位销保持固定边接触工件孔与定位销保持固定边接触maxming11()22dD=-=DWDD113举例：举例：1141Y1234DdminO OO OTTDD= = = =+ + +B12d1A AT2D= = =1DYBDdmind1TTT2DDDD = =+ += =+ + + +115（3）与夹

43、具有关的因素产生的定位误差）与夹具有关的因素产生的定位误差 夹具设计与制造中的误差，包括以下几个方面：夹具设计与制造中的误差，包括以下几个方面： 定位基准面与定位元件表面的定位基准面与定位元件表面的形状误差形状误差。 导向元件、对刀元件与定位元件间的导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差位置误差， 及其及其形状误差形状误差导致产生的导致产生的导向误差和对刀误差导向误差和对刀误差。 夹具在机床上的安装误差，即夹具在机床上的安装误差，即对定误差对定误差导致工件导致工件 相对刀具主轴或运动方向产生的相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差位置误差。 夹紧力使工件或夹具产生变形，产生夹紧力使工件或夹具产

44、生变形，产生位置误差位置误差。116一、单项选择一、单项选择 1 . .按工序的加工要求，工件应限制的自由度数未予限制的定位，按工序的加工要求，工件应限制的自由度数未予限制的定位，称为称为 ；工件的同一自由度被两个或两个以上；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，称为的支承点重复限制的定位，称为 。2. 在圆柱体上铣槽，要求保证尺寸在圆柱体上铣槽，要求保证尺寸h、l和和b，必须限制（必须限制（ ）个自由度。）个自由度。 A 1 B 3 C 6 D 43. 大批大量生产中广泛采用（大批大量生产中广泛采用（ ）。）。 A 通用夹具通用夹具 B 专用夹具专用夹具 C 成组夹具成组夹

45、具 D组合夹具组合夹具4. . MG1432A中中“M” 的含义的含义 ，“32” 的含义的含义 。一、单项选择一、单项选择 1 . .进给运动通常是机床中（进给运动通常是机床中（ ）。）。 A 切削运动中消耗功率最多的运动切削运动中消耗功率最多的运动 B 切削运动中速度最高的运动切削运动中速度最高的运动 C 不断地把切削层投入切削的运动不断地把切削层投入切削的运动 D 使工件或刀具进入正确加工位置的运动使工件或刀具进入正确加工位置的运动2. . 在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ ）。）。 A 前角前角 B 后角后角 C 主偏角主偏角 D刃倾角刃

46、倾角3. 在球体上铣平面，要求保证尺寸在球体上铣平面，要求保证尺寸H（图（图1），必须限制（），必须限制（ ）个自由度。个自由度。 A 1 B 2 C 3 D 44. 大批大量生产中广泛采用（大批大量生产中广泛采用（ ）。）。 A 通用夹具通用夹具 B 专用夹具专用夹具 C 成组夹具成组夹具 D组合夹具组合夹具5.用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材用硬质合金刀具对碳素钢工件进行精加工时，应选择刀具材料的牌号为（料的牌号为（ ）。）。 A YT30 B YT5 C YG3 D YG8H图1118三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头通用夹具通用夹具119120专用夹具专用夹

47、具121122123124125组合夹具实例1261271234567891011121314151617181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基础板组合夹具组合夹具128129零件工序简图43DLLD43D43LDL34DL43DL34KH1KH2KH3KH413012345678910111213141516171819 205774.63图2-46a 铣拨叉槽组合夹具1方形基础板 2小长