2022年《机械制造技术基础》课程教案

1、夹具一机床夹具概述1机床夹具的作用 保证加工精度提高劳动生产率扩大机床的使用范畴改善劳动条件、保证生产安全2机床夹具的分类按应用范畴：通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具按使用机床：车夹具、铣夹具、钻夹具、镗夹具、磨夹具等按动力源：手动、气动、液压、电动、磁力、真空等3夹具的组成 定位元件确定工件的正确位置夹紧装置保证工件正确位置不变；二工件的定位对刀及导向装置确定刀具与工件的相对位置夹详细基础件其他装置或元件如分度装置,联接元件等；定位 加工前,使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置 夹紧 使工件保持正确位置,不受力的作用而位移,要将工件压紧夹牢 装夹 = 定位 +

2、夹紧 1. 工件定位的方式（ 1）直接找正定位生产率低,精度工人技术单件小批或位置要求高 定位基准所找正的表面（ 2）划线找正定位精度低单件小批,复杂件,毛坯精度低定位基准所划的线（ 3）夹具定位生产率高,定位精度高,成批及大量生产2工件的定位原理（ 1）六点定就用空间合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度误会：工件被夹紧,就定位了并没有保证一批工件的一样位置；工件定位后,反方向可移动定位面与定位点应保持接触（ 2）限制工件自由度与加工要求的关系 完全定位六个自由度全部限制不完全定位限制的自由度6 欠定位该限的自由度没有限绝不答应 过定位 重复限制一自由度一般不答应 正确处理：危害定位不稳,

3、安装困难,工件或夹具变形措施 去除过定位,修改结构 特别 可用过定位提高定位稳固性和结构刚度,简化夹具 前提提高工件定位面、夹具定位面的相互位置精度留意：理论上要限制的自由度按加工要求确定不欠定位实际上所限制的自由度多于理论要求的不过定位为承担切削力、简化夹具结构3定位元件基本要求 足够的精度 足够的硬度和耐磨性 足够的强度和刚度 工艺性好（ 1）平面定位 1 主要支承限制自由度固定支承支承钉球头毛坯面齿纹侧面平头已加工面支承板光侧面、顶面斜槽底面非标支承板如圆环可调支承一批工件调一次限制自由度自位支承（浮动支承）只定 1 点2）帮助支承一个工件调一次不限制自由度提高刚度（ 2）孔定位1）圆柱

4、销（定位销）短销定 2 点长销定 4 点2）圆柱心轴间隙协作心轴定心精度低和端面联合定位过盈协作心轴定心精确、装卸不便精加工花键心轴花键孔定位3）圆锥销定3 点定5 点4）圆锥心轴（小锥度心轴）（ 3）外圆定位1） V 形块 短定 2 点 基准是检验心轴的中心长定 4 点 对中性好活动定 1 点 非整圆表面定位2）定位套定心精度低,已加工面定位3）半圆套大轴件、不便轴向装夹的零件4）圆锥套反顶尖（ 4）组合表面定位（一面两孔）支承板x、y、z菱 短圆柱销x、y短削边销z安装削边方向垂直于两销连线三工件的夹紧 1. 夹紧装置的组成和基本要求（ 1）夹紧装置的组成 1）力源装置产生夹紧原始作用力2

5、）中间传动机构转变作用力的方向转变作用力的大小起自锁作用3）夹紧元件最终执行元件（ 2）对夹紧装置的基本要求 不得破坏定位 力适当,不移动、不振动,不损耗、不变形 操作便利,快速省力结构简洁,工艺性好,标准件,自锁性 2. 确定夹紧力三要素的原就三要素作用点、大小和方向（ 1）夹紧力作用点、方向的确定 应指向主要定位面 夹紧力应落在定位支承范畴内夹紧力应尽量靠近加工面 夹紧力应作用在刚性好的部位上夹紧力最好与切削力、重力方向一样（ 2）夹紧力大小的估算 受切削力、重力、离心力和惯性力等的作用力（矩）平稳建立力学模型,求出切削力,在最不利的瞬时,求夹紧力大小；为了保证夹紧牢靠,再乘以安全系数FJ

6、 = K F一般 K =1.5 3,粗加工取大值,精加工取小值；四夹具与定位误差分析1. 夹具的误差分析工件在夹具上定位不一样定位误差D；Z刀具与对刀导向元件的位置不精确对刀误差T ；夹具在机床安装不精确安装误差T；定位元件、对刀导向元件及安装基面三者位置不精确制造误差 加工方法误差GD 1T3D2T2A2Z2G2 T2. 定位误差分析（ 1 ）产生定位误差的缘由1）基准不重合误差.B 工序基准与定位基准不重合,工序基准相对于定位B2）基准位移误差基准在加工尺寸方向上的最大变动范畴,.Y定位副制造误差,定位基准相对于刀具在加工尺寸方向上的最大变动范畴,Y（ 2）定位误差的运算方法（合成法）Y

7、0 、B=0 时,就D= YY不相关,就DYBB 0 、Y=0 时,就D= BY 0 、B 0 时,判定相关性：如工序基准不在定位基面上,B与如工序基准在定位基面上,B与Y相关,判定方向性：如工序基准和定位接触点在定位基准的异侧,方向相同,DDYYBB如工序基准和定位接触点在定位基准的同侧,方向相反,3 各种定位方法的基准位移误差平面定位一般Y=0 =Dmaxd0min孔销定位单方向位移,YD2d0任意方向位移,Y= Xma x V 形块定位水平方向,Y=0 垂直方向,Y=d2sin2【例】求加工尺寸A 的定位误差；解：横向上基准重合；纵向上基准不重合,且夹角 为 45 Bicos02.cos

8、45mm0. 1414mm平面定位,一般Y0,横向上定心夹紧,Y0DB0. 1414mm【例】钻铰凸轮上的两小孔（16mm）,定位销2200.021mm,的定位误差求加工尺寸100 0.lmm解：基准重合,B00.02孔销定位,单方向位移,夹角30 15 ,yD2d0cos0 .03320 .021cos30Dy0.02mm T/3=0.2/3 0.067 ,【例】圆环工件,外圆400.003mm,内孔250.002mm内外圆同轴度 0.02 欲钻小孔 5 ,保证尺寸 36 0.1mm 定位方案： 图 5.25b, 以定位销 25 0.0 015 mm 定位（轴线垂直安放） 图 5.25c,

9、以圆定位套 40 0 .0 03 mm 定位（轴线垂直安放）试比较两定位方案的定位误差；解：方案：工序基准为外圆下母线,定位基准为内孔中心,基准不重合B= D/2+ =0.015+0.02=0.035 孔销协作,任意方向位移,Y=Xmax=0.035 mm 基准不重合误差和基准位移误差不相关D=Y+B=0.07mm T/3=0.067mm；方案：工序基准为外圆下母线,定位基准为外圆中心,基准不重合B= D/2=0.015mm；孔销协作,任意方向位移,Y=Xmax=0.06 工序基准在定位基面上相关,判定方向性；很难判定 改用极限法运算,直接求工序基准的最大位移量D=Xmax=0.06mm T/3=0.06mm；方案好3. 削减夹具及定位误差的措施1 提高夹具的精度