机械制造技术基础第四章

第四章机床夹具原理与设计第一节机床夹具概述第二节工件在夹具中的定位第三节定位误差分析第四节工件在夹具中的夹紧第五节各类机床夹具第六节现代机床夹具第七节机床夹具设计的基本步骤

1.用找正法装夹工件

把工件直接放在机床工作台上或放在四爪单动卡盘、机用虎钳等机床附件中，根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧。也有先按加工要求进行加工面位置的划线工序，然后再按划出的线痕进行找正实现装夹。第一节机床夹具概述一、工件的装夹方法2.用夹具装夹工件

图4-1铣槽工序用的铣床夹具

1—定位键2—支承板3—齿纹顶支承钉4—平头支承钉5—对刀块6—夹具底座7—夹具底板8—螺旋压板9—夹紧螺母10—对刀塞尺1.夹具的主要工作原理二、机床夹具的工作原理和在机械加工过程中的作用图4-2铣槽夹具在立式铣床上的工作原理图1—铣床床身2—铣床升降台3—立铣刀4—铣槽夹具5—夹具的定位键6—铣床工作台7—铣床溜板2.夹具的作用

1)保证稳定可靠地达到各项加工精度要求；2)缩短加工工时，提高劳动生产率；3)降低生产成本；4)减轻工人劳动强度；5)可由较低技术等级的工人进行加工；6)能扩大机床工艺范围。1.夹具的分类三、夹具的分类与组成图4-3夹具分类表2.夹具的组成

图4-4分度钻床夹具

1—分度操纵手柄2—钻模板3—分度板(棘轮)4—钻套5—定位心轴6—开口垫圈7—夹紧螺母8—工件9—对定机构(棘爪)10—夹具体夹具的主要组成部分有:

(1)定位元件(2)夹紧装置(3)对刀元件(5)联接元件和联接表面(6)夹具体(7)其它装置2.夹具的组成

(1)设计基准

是在零件图上，确定点、线、面位置的基准，设计基准是由该零件在产品结构中的功用所决定的。

(2)工艺基准

1)定位基准

在加工中使工件在机床夹具上占有正确位置所采用的基准。

2)度量基准

在检验时所使用的基准。

3)装配基准

装配时用来确定零件或部件在机器中位置所采用的基准。第二节工件在夹具中的定位一、基准的概念图4-5工件在空间中的自由度二、六点定位原理

在夹具设计和定位分析中，还经常会遇到以下几个问题:

(1)完全定位和不完全定位图4-6工件应限制自由度的确定二、六点定位原理(2)过定位和欠定位

在加工中，如果工件的定位支承点数少于应限制的自由度数，必然导致达不到所要求的加工精度。这种工件定位点不足的情况，称为“欠定位”。

图4-7连杆的过定位1—长圆柱销2—支承板二、六点定位原理三、常见的定位方式和定位元件1.工件以平面定位

(请点击链接)2.工件以圆孔定位

3.工件以外圆柱面定位4.工件以组合表面定位

1.工件以平面定位

在机械加工中，利用工件上的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。(1)固定支承图4-8各种固定支承钉图4-9固定支承板

a)A型b)B型

它指顶端位置可在一定高度范围内调整的支承。多用于未加工平面的定位，以调节和补偿各批毛坯尺寸的误差，一般每批毛坯调整一次。(2)可调支承图4-10可调支承

指支承本身的位置在定位过程中，能自动适应工件定位基准面位置变化的一类支承。(3)自位支承图4-11自位支承2.工件以圆孔定位(1)定位销图4-14定位销(2)圆锥销图4-15圆锥销定位(3)定位心轴图4-16定位心轴3.工件以外圆柱面定位(1)V形块图4-17各种V形块结构(2)定位套筒图4-18定位套筒

将同一圆周面的孔分成两半圆，下半圆部分装在夹具体上，起定位作用，上半圆部分装在可卸式或铰链式盖上，起夹紧作用。(3)半圆孔定位座图4-19半圆孔定位座

在实现定心的同时，能将工件夹紧的机构，称为定心夹紧机构，如三爪自定心卡盘、弹簧夹头等。(4)外圆定心夹紧机构图4-20弹簧夹头4.工件以组合表面定位

在箱体、连杆、盖板等类零件加工中，常采用这种组合定位，俗称“一面两孔”定位。一面两孔定位时所用的定位元件是：平面采用支承板，两孔采用定位销，故又称为“一面两销”，如图所示。(1)一个平面和两个与其垂直的孔的组合图4－21

“一面二孔”的组合定位(2)一个平面和两个与其垂直的外圆柱面的组合图4－24工件以端面和两外圆定位(3)一个孔和一个平行于孔中心线的平面的组合图4-25工件以一孔和一平面定位1.定位基准与设计基准不重合产生的定位误差图4-26基准不重合产生的定位误差第三节定位误差分析一、定位误差及其产生原因2.定位副制造不准确产生的定位误差图4-27基准位移产生的定位误差

通常，定位误差可按下述方法进行分析计算：一是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，即Δdw=Δjb+Δjw；二是按最不利情况，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两位置的距离，并将其投影到加工尺寸方向上，便可求出定位误差。二、定位误差的计算

δ工件≥Δ夹具＋Δ加工此不等式即为保证加工精度的条件，称为采用夹具加工时的误差计算不等式。三、保证加工精度的条件1.力源装置2.中间传力机构3.夹紧元件第四节工件在夹具中的夹紧一、夹紧装置的组成及基本要求图4-29夹紧装置组