高技班之机床夹具.ppt

1、机床夹具,本课程的主要任务是讨论和研究机床夹具的基本知识,机床夹具,第一章 机床夹具基础知识 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件的夹紧和对定 第四章 机床典型夹具 第五章 现代机床夹具简介,第一章 机床夹具基础知识,到底如何给“夹具”一个科学的定义呢？,夹具：加工时用来装夹工件（或引导刀具）的，使得工件与刀具之间有正确相对位置的一种工艺装备。 作用： 1、保证加工质量 2、提高生产率，减轻劳动强度。,第一章 机床夹具基础知识,1-1 机床夹具概述 机床夹具的主要动作过程是： 定位、夹紧、装夹。 工件的定位和夹紧和夹具的对定是研究机床夹具的三大主要问题。,定位：是指使工件在夹具中占有预期正

2、确位置的动作过程。它的作用是确保位置的正确性和准确性。强调在加工过程中要长时间维持位置的精度。 对于单个零件而言，定位是为了保证这一个零件处于正确的空间位置； 对于一批零件而言，定位是为了保证整批零件处于同一加工工位上且是正确的空间位置。 定位的精度取决于定位元件的精度、刚度等。,(1)定位：使工件获得正确的加工位置。,夹紧：是指使工件在加工过程中保持其位置稳定不变的动作过程。它的作用是在承受切削力的作用下维持工件位置不动。强调的是位置的稳定牢固性。,(2)夹紧：固定工件的正确加工位置。,这里要注意定位和夹紧是两个不同的概念。,在夹具设计中，通常分别设计有定位装置和夹紧装置，来单独的执行定位和

3、夹紧的任务。但有时候，为了使得夹具更加简单、操作方便，在保证了必要的定位精度、刚度的前提下，也可以把定位和夹紧功能合二为一。,(3)对定：相对刀具，工件正确成形的空间位置。,对定：是指夹具体本身相对于机床的空间位置关系、相对于刀具的空间位置关系、相对于刀具在切削时成形运动轨迹间的空间位置关系。,注意，在对定的概念里包含了三个方面的内容： 夹具相对于机床、相对于机床的切削成形运动间的位置正确性，即夹具在机床中的安装问题。 夹具的对刀，即夹具定位系统相对于刀具的预定位置正确性。 夹具的转位分度及其分度位置的准确对定。 对定的好坏直接影响到夹具的正确使用，影响到工件的加工质量，,第一章 机床夹具基础

4、知识,夹具装夹工件的特点,工件在夹具中定位迅速；,工件通过预先在机床上调整好位置的夹具，相对机床占有正确位置；,工件通过对刀、导引装置，相对刀具占有正确位置；,对加工成批工件效率尤为显著。,第一章 机床夹具基础知识,夹具的分类：P2页 1、按夹具的通用特性分类 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具,通用夹具：指结构、尺寸已标准化，且具有一定通用性的夹具。如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是适应范围大，已成为机床附件。但生产率较低，适用单件小批量生产中。,三爪卡盘：适用于车床、铣床、钻床等多种机床。,通用夹具,通用夹具,分度头：适用铣床、钻床

5、、滚床等多种机床。 回转工作台,通用夹具,虎钳 顶尖,专用夹具：针对某一工件某一工序的加工要求专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。常用于批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。但设计制造周期长。,第一章 机床夹具基础知识,夹具的分类： 1、按夹具的通用特性分类 通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具,专用夹具,齿轮专用夹具,专用夹具,航空发动机专用夹具,专用夹具中又可以分为： 结构可调式 结构不可调式,可调夹具：对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。,第一章 机床夹具基础知识,夹具的分类： 1、按夹具的通用特性分类,组合夹具

6、： 是一种模块化的专用夹具。标准的模块元件有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具；夹具用完毕后可进行拆卸，留待组装新的夹具。用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。,第一章 机床夹具基础知识,夹具的分类： 1、按夹具的通用特性分类,组合夹具,第一章 机床夹具基础知识,2、按使用机床分类：车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床夹具等。,3、按夹紧动力源分类：手动、气动、液动、电动等。,夹具的分类：,机床夹具的组成,定位装置,第一章 机床夹具基础知识,1-2 机床夹具的组成和作用：,示例图1-7、图1-8,定位装置：件3 芯轴外圆及端面定位,控制被加工孔的位置度。 保证工件相对于

7、夹具的正确位置 夹紧装置：件1、2 保证工件在加工中位置稳定不变。 对刀元件：无 夹具体：件3 依靠夹具体左端外圆夹持在车床三爪卡盘内，使得夹具体轴线与车床主轴线一致。 工件被加工部分的轴向尺寸靠移动车床溜板箱控制。,定位装置：件3 芯轴外圆及端面定位,控制被加工齿轮的位置度。 保证工件相对于夹具的正确位置 夹紧装置：件1、2 保证工件在加工中位置稳定不变。 对刀元件：无 夹具体：件4 依靠夹具体底面及底部螺纹孔夹持在插床的工作台上，保证夹具与插床的位置关系。,第一章 机床夹具基础知识,1-2 机床夹具的组成和作用： 作用： 1、保证工件的加工精度 2、提高劳动生产率 3、扩大机床工艺范围 4

8、、改善工人劳动条件 5、降低对操作工人的技术等级要求,第一章 机床夹具基础知识,1-3 机床夹具的安装与对刀： 夹具的对定包含三个方面含义：p8页 夹具相对于机床位置的正确安装 夹具相对于刀具预定位置的正确性 夹具自身转位分度的准确性 对定精度取决于对定元件的配制、调整精度， 取决于夹具与机床的连接安装质量。,第一章 机床夹具基础知识,1-3 机床夹具的安装与对刀： 一、夹具在机床上的安装 连接方式,安装在工作台平面上,安装在回转主轴上,通过底面的定位键、定向键来 保证相对位置,通过 莫氏锥度连接 一面一销连接 安装过渡盘 来保证相对位置,夹具安装后要调整： 夹具的调装是为了获得最小的安装误差

9、。 调整内容： 1、各组件相对于夹具本体的调整 一般通过芯轴轴线、定位元件基准面来找正安装位置。并用定位销、紧固螺钉连接。 2、夹具相对于机床的调整 主要是解决夹具相对于刀具成形运动轨迹之间的位置关系。,常用的调整手段：自为基准原则 自为基准原则：直接利用本工序刀具的成形切削运动来加工出最终的定位基准面。 这种办法简化了调装过程，排除了机床内在误差，精度高。,第一章 机床夹具基础知识,1-3 机床夹具的安装与对刀：,二、机床夹具的对刀 常通过找正、专用样板、试件检验或专用对刀装置来解决。 对刀装置结构：基座、对刀块、对刀塞尺。 （P14页图1-17） 在夹具设计中，条件允许时，一般都设置 对刀

10、装置，以节省刀具安装、调整时间， 提高生产效率。,第二章 工件在夹具中的定位,六点定则：用合理分布的六个支承点限制 工件六个自由度的法则。,X,Y,Z,三个位置自由度,三个角度自由度,第二章 工件在夹具中的定位,第二章 工件在夹具中的定位,在实际生产中，起支承点作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体称为定位元件。,第二章 工件在夹具中的定位, 完全定位：定位元件恰当地限制了工件的六个自由度的定位。,第二章 工件在夹具中的定位, 不完全定位：满足加工要求而又无需限制全部自由度的定位。,第二章 工件在夹具中的定位, 过定位：两个或更多的定位元件同时限制某一个自由度的定位。,有条件

11、的选用可增加工件装夹刚度,注意这里的件2换成了长销。长销可以使工件销孔定位，但底面却不一定能贴平基础板，会产生干涉。,第二章 工件在夹具中的定位, 欠定位：实际限制的自由度数目少于应该限制的自由度数目，使工件不能正确定位的定位。欠定位在生产中是不允许的。,铣削槽时，工件有转动的趋势，欠定位，不牢靠。,工件定位时,定位支承点的合力配置,对保证定位精度、定位稳定性十分重要。 定位支承点配置的基本原则是： 1、工件上与三个支承点接触的定位面应尽可能的大，三个支承点的分布应尽量分散； 2、而工件上与二个支承点接触的定位面应尽可能狭而长，两个支承点的分布应尽量远离； 3、工件上只和一个支承点接触的定位面

12、，应当与其他两个定位面相距较远为好。,第二章 工件在夹具中的定位,1-2 常见定位方法及应用,第二章 工件在夹具中的定位,1-2 常见定位方法及应用,第二章 工件在夹具中的定位,机械加工定位、夹紧符号,固定式定位点,活动式定位点,辅助定位点,在视图正面,第二章 工件在夹具中的定位,机械加工定位、夹紧符号,机械夹紧,液压夹紧,气动夹紧,电磁夹紧,Y,D,Q,第二章 工件在夹具中的定位,主轴箱固定顶尖，床尾浮动顶尖定位 外圆机械夹紧,第二章 工件在夹具中的定位,Y,外圆带端面定位，液压夹紧,三爪卡盘夹紧工件,第二章 工件在夹具中的定位,弹簧夹头定位夹紧,气动弹性心轴定位、夹紧，带端面定位,Q,二、

13、定位方式及定位元件,1) 定位元件要求： 足够的精度、强度、刚度、以及良好的耐磨性、工艺性。,2)常用材料： 低碳钢 20钢 表面渗碳淬火 高碳钢 T8钢 淬火,固定式定位元件,平面定位：支承钉 支承板 孔定位： 定位销 定位心轴 三爪卡盘，弹簧夹头 外圆定位：V形块 定位套筒及剖分套筒 三爪卡盘，弹簧夹头 组合定位方式：,平面定位元件及其应用,主要有 支承钉 支承板 自位支承 可调支承 辅助支承,平面定位元件及其应用,平面定位元件及其应用,平面定位元件及其应用,自位支撑，也称为浮动支撑 主要有4个方面的作用： 1、保证不同接触条件下的稳固接触、提高安 装稳定性； 2、增大支撑点的局部刚度；

14、3、利用浮动结构可以消除重复定位所造成的 夹紧弹性变形；（图2-1） 4、适合于各类复杂表面的点定位。（图2-2）,自位支撑使用的注意事项： 1、只能看成一个点的约束； 2、预先判断可能的工件误差方向； 3、结构跨度不能太大，以免造成附加的转动自由度。,平面定位元件及其应用,可调支撑的特点： 具备-支撑、调整、锁定三个环节,平面定位元件及其应用,图8-22,辅助支撑的特点： 1、不起定位作用，不属于定位元件； 2、提高工件的安装稳定性和刚度；,平面定位元件及其应用,平面定位注意事项： 三点支承的合理选用 支承点的分布合理性 支承面不要过大,孔类定位元件及其应用,主要有 定位销 定位心轴 锥销类

15、 自动定心夹紧心轴,限制5个移动自由度限制3个移动自由度,孔类定位元件及其应用,定位销,定位销通常分为 圆柱销（A型） 和 菱形销（B型）也称削边销 在多个销孔定位时，采用菱形销结构是为了避免 重复定位及干涉情况。,孔类定位元件及其应用,定位销,孔类定位元件及其应用,孔类定位元件及其应用,定位心轴,小锥度心轴 定位时工件楔紧在心轴上在Lk长度上工件与心轴产生过盈配合，加工时靠过盈配合带动工件。,标准的锥度K 有 1：3000、 1：5000、 1：8000三种,为保证工件同轴度要求，设计心轴时，夹具总图上应标注心轴各工作面、工作圆柱面与中心孔轴线或锥柄间的位置精度要求，其同轴度可取工件相应同轴

16、度的 1/21/3 。,孔类定位元件及其应用,前死顶尖+后死顶尖 前死顶尖+后活顶尖 前死顶尖+后弹簧顶尖,双顶尖常见方式,孔类定位元件及其应用,三爪卡盘；弹性心轴（图8-29a）靠压紧锥套使弹性套变大胀紧工件； 液性塑料心轴（图8-29b）靠挤压液体塑料使薄壁套变形挤紧工件;,外圆柱面定位元件及其应用,主要有 V型架 定位套 外拔顶尖,外圆柱面定位元件及其应用,长V形块限制4个自由度； 短V形块限制2个自由度；,标准V形块常用结构,外圆柱面定位元件及其应用,V型架的特点： 1.两斜面根部凹槽作用：加工斜面让刀用的 2.当外圆直径很大时，V形块可不用整体结构钢件，而改用铸铁底座上镶淬硬支撑板或

17、硬质合金（节省材料） 3.V形块两侧面夹角有600、900、1200，900常用，这些都已经标准化。,外圆柱面定位元件及其应用,定位套：,外圆柱面定位元件及其应用,外拔顶尖,主要用于车床上，代替卡盘加工轴类零件，与尾座顶尖配合使用，适于作大批量生产。,导轨面的定位,组合定位介绍,燕尾形面的定位,齿形面定位,一面两销定位,一面一销定位,通常是一个V形导轨与一个平面导轨组合。 接触面要求有较高的精度。 长导轨通常 分段设置接触点。,导轨面的定位,燕尾形面的定位,燕尾槽的三个面： 定位面、导向面、楔紧面。,齿轮的齿形面反映了齿轮传动运动的准确性， 常需要以齿形面为基准 来精磨内孔。,齿形面定位,注意

18、： 1、这里的量针要等直径 2、夹角不是120 3、斜齿轮一般用钢球定心,对于锥销，为了避免定位干涉，一般将销设计成轴向活动结构。,一面一销定位,组合定位,一面两孔定位（一面两销） 1 定位情况 一零件两定位孔，孔中设短圆销，销1限X移动、 Y移动，销2限X移动和Z转动，底面支承板限Z移动 和X转动、Y转动, X移动超定位。 2 后果 当孔心距最小、销心距最大或孔心距最大、销心距最 小时，工件不能顺利安装。 强行安装则导致工件或夹 具的变形。 3措施 1）减小销子直径，但转角误 差增大； 2）把销2妨碍安装的部分削 去，Y向尺寸不变，即削 边销。,削边销只限制一个自由度,一面二销定位常用结构,

19、第二章 工件在夹具中的定位,2-2 定位基准的选择,二、基准及其分类,基准,设计和加工中， 用于确定零件上 其它点、线、面 位置所依据的那 些点、线、面。,设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。,在加工时用于工件 定位的基准，称为 定位基准。,在加工中或加工 后用来测量工件 时采用的基准,在装配时用来确定零 件或部件在产品中相 对位置所采用的基准,在工序图上使用的基准。,加工、测量、 装配过程中使 用的基准。,钻套的设计基准,齿轮的装配基准,工件钻孔工序简图,定位基准,1、粗基准 2、精基准,三、 定位基准选择,最初工序中采用毛坯 上未经加工的表面作 为定位基准。,在其后各工序中采用 经过加

20、工的表面 作为定位基准。,一、粗基准选择,1. 选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。,重点考虑： 加工表面与不加工表面的相对位置精度； 各加工表面有足够的余量,车床床身加工,2. 为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。,3. 若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准， 以保证各表面都有足够的余量。,4. 粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。,5. 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。,二、精基准选择,重点考虑： 减少定位误差 保

21、证加工精度,是指定位基准与工序基准重合,是指各工序之间的定位基准尽量统一,二、精基准选择,二、精基准选择,二、精基准选择,二、精基准选择,试叙述加工各结构要素时的定位分析：,定位误差包括,基准位置误差 基准不重合误差,定位误差（dw）的产生 一 基准位置误差jw 1、定位元件的制造误差 2、工件的制造误差（定位基准面） 3、定位元件和工件之间的配合间隙,二 基准不重合误差jb 定位基准与设计基准不重合导致的误差。 计算定位误差时,主要这两项,把它们限制在工件公差的1/3范围内,把2/3留给其它(安装误差、夹紧变形、热变形、磨损等）误差 并不是在任何情况下这两部分误差都同时存在,定位误差（dw）

22、,基准位置误差jw,零件图,定位基准与设计基准重合,定位基准与设计基准不重合,一.减少或消除jw（基准位置误差）的措施 .选用jw小的定位元件： 毛坯面：球头支承钉（一批工件的表面状况不同），考虑换成自位支承，因此自位支承的支承点反映毛坯表面的平均状态，减少jw,减少定位误差的措施,2.合理布置定位元件在夹具中的位置 尽量增加定位支承点间的距离 3.提高工件定位表面与定位元件的配合 精度 内孔和外圆为定位基准的工件，要提高它们与定位心轴、定位销、定位套的配合精度，从而减小配合间隙达到减小工件定位表面位置误差的目的。,减少定位误差的措施,4.正确选第一、二、三定位基准 第一定位基准的误差小，第二

23、、三定位基准误差大，应选与工件加工精度直接有关的基准为第一定位基准，使jw减小 二、消除或减少基准不重合误差的措施 1.尽量选该工序的工序基准为定位基准 2.根据加工精度要求的高低相应选取工件的第一、第二和第三定位基准,减少定位误差的措施,第三章 工件的夹紧和对定,夹紧装置的组成：动力装置、 传动机构 和夹紧元件,动力装置：是指产生夹紧作用力的装置。 通常有手动夹紧式、机动夹紧式（气动、液压、电磁等动力装置）,手动夹紧装置,气缸夹紧装置中的气缸,液压动力钳,液压锁紧油缸,传动机构：是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的机构。 它的作用是改变作用力的方向或大小，一般具有一定自锁能力。,夹紧元件：是

24、指直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。比如：压板,夹紧装置的设计原则,夹紧要可靠 夹紧力适当 操作性良好 经济实用,夹紧力 夹紧力包括大小、方向和作用点3个要素： 1、夹紧力方向的选择 夹紧力作用方向应有利于工件准确定位，而不破坏定位，如下图所示； 夹紧力方向应尽量与工件刚度最大方向一致，以减小工件变形； 夹紧力方向应尽量与切削力、工件重力的方向一致，以减小夹紧力，从而使夹紧结构紧凑，操作省力。,2、夹紧力作用点 夹紧点要正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以避免产生能使工件位置变动的力或力矩，保证工件定位不变，如下图；,夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件夹紧变形，

25、如下图所示；,夹紧力作用点应可能靠近加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩，并防止或减小工件振动与弯曲变形，如下图所示；,总结：夹紧力的确定（大小、作用点、方向）,主要夹紧力的方向应尽量指向工件的主定位基准面； 夹紧力的方向应尽量与切削力、重力方向一致； 夹紧力作用点尽量加在刚度大的部位上； 夹紧力作用点应落在支承面内； 夹紧力作用点应尽量靠近加工面。,分析图中的夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么？如何改进？,不合理 因为工件有内孔，顶部刚度较差，容易夹紧变形。,分析图中的夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么？如何改进？,不合理 因为夹紧力的作用线没有在有效支承范围内，容易翻转。,分析图

26、中的夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么？如何改进？,不合理 因为夹紧力的作用线没有在有效支承范围内，容易弯曲变形。,分析图中的夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么？如何改进？,不合理 因为夹紧力的作用线没有在有效支承范围内，容易翻转。,分析图中的夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么？如何改进？,不合理 夹紧力没有和支承面垂直，有下滑趋势。,3、夹紧力大小的确定,影响夹紧力大小的主要因素是切削力。 一般采用类比法、估算法计算夹紧力； 重要的夹紧机构，则还要通过静力平衡、动态静力分析、修正计算等计算较准确的夹紧力。,常见的夹紧机构,斜楔夹紧机构 螺旋夹紧机构 偏心夹紧机构 定心夹紧机构,摩擦角和

27、自锁现象： 如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线位 于摩擦角范围内， 不论这个力有多大，总有一个全 反力R与之平衡。 这种情况下物体总能保持静止。,摩擦角和自锁现象： 如果主动力的合力Q的作用线位于摩擦角范围 外，不论这个力有多小，物体也不能保持平衡。 这种与力的大小无关而与摩擦 角有关的平衡条件叫自锁条件， 这种现象叫自锁现象。,摩擦角和自锁现象： 例题：重量为G的物体放在斜面上，物体与 面间的摩擦系数为f，求物体不下滑时， 最大斜面倾斜角应为多少？ 解：以物体为研究对象，物体静止于斜面 上，则 G与P等值、反向、共线， 由于全反力R的作用线不能超过摩擦角max 的范围，所以有 max a

28、rctgf 这就是自锁条件:即斜面的倾斜角摩擦角,摩擦角和自锁现象： 在工程上常利用自锁现象； 比如在螺纹连接中，为了防止螺母拧紧后自动 松弛，将螺旋升角 做成小于摩擦角max。 在蜗杆传动中，将蜗杆的螺旋升角做成小于摩 擦角，具有自锁作用，这样就只能 由蜗杆带动蜗轮转，从而起到制动 作用。 但有时，要避免机构自锁、卡死现 象。,斜楔夹紧机构,自锁条件：楔升角小于总摩擦角 工程上的自锁斜度常为1:10。,B、螺旋夹紧机构,1.单个螺旋夹紧机构图a所示为压紧螺钉直接压紧工件。图b在螺钉头部装上摆动压块，可防止螺钉转动时损伤工件表面或带动工件转动。 图c为带挡圈螺母夹紧结构。,螺旋压紧机构,2.螺

29、旋压板夹紧机构,螺旋夹紧机构的特点：夹紧力大W（60120)Q，自锁性能好，工作安全可靠。但夹紧行程大，操作费力费时，难以实现机动。,图2-58 可转位压板,图2-60 螺旋夹紧动画,偏心轮的两种类型：圆偏心、曲线偏心,C、偏心夹紧机构,自锁条件： 偏心距只能 取轮径的1/20到1/14.,圆偏心,偏心轮的工作原理,D、定心夹紧机构,1、5-滑座; 2、4-V形块钳口; 3-调整杆; 6-双向螺杆 图 4-37 螺旋式定心夹紧机构,定心夹紧机构能够在实现定心作用的同时，又起着将工件夹紧的作用。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧元件。,1-心轴; 2-弹性套筒; 3

30、-锥套; 4-螺母 图 4-38 弹簧筒夹,此外，还有液压、气动夹紧机构,图2-69 气-液联合增压虎钳动画,3-3 夹具的分度对定机构,夹具的转位：带动工件所进行的加工位置 的转换。 夹具的分度：对夹具转位的严格控制。,分度装置由固定部分、转动部分、分度对定机构、抬起与锁紧机构以及润滑部分等组成。,常见的对定类型（注意：无间隙配合）,分度对定机构的操作，可分为机动和手动两种。,1、6-对定销; 2-衬套; 3-导套; 4-横销; 5-捏手; 7-小齿轮 图 4-59 分度对定的操纵机构,回转分度装置上的三个基本环节是 转位、对定、锁紧。,回转工作台分为：,通用立轴式回转工作台 滚柱分度盘回转

31、工作台,现在发展出精密分度装置：钢球盘分度装置 端齿盘分度装置,分度精度可达0.1”,钢球分度盘：在上、下盘的钢球槽中安装钢球，通过钢球间的交错挤压完成啮合接触来确定对定位置。,分度误差均化原理,又叫多点对定的误差均化原理：（66页） 是指分度对定机构采用多点对定，使分度盘分度误差得以平均化，从而得到比分度盘分度精度还要高的对定结果。,分度误差均化原理,根据这一原理，同时参加对定的销孔越多，所得到对定误差就越平均。当所有的对定销都参与对定时，就会每次都得到一个总平均的误差值。而一个封闭圆周上的所有孔、槽，其所有孔距制造误差的累加值为零。所以得到精密分度。,精密端齿分度盘,也是根据误差均化的原理

32、。利用齿数相等的上、下两个端面细齿盘相互啮合来确定对定位置。,夹具设计过程实例介绍,研究原始资料,明确设计任务,如图所示，需要加工40的孔。,定位方案的确定,确定要限制的自由度 根据加工工序的尺寸,形状和位置精度要求，工件定位时需限制四个方向的自由度: 沿X,Y方向的水平运动以及轴向转动。,定位方案的确定,固定V形块：限制X方向的移动，Y方向的移动和转动。 活动V形块：限制X方向的转动。,夹紧方案的确定,根据零件的定位方案，采用移动压板式螺旋夹紧机构。,夹具体的选择,过渡盘,夹具总装配图,夹具工程图,工件的加工精度要求分析,定位误差D： 因为设计基准和定位基准不重合，所以基准不符误差为0.4

33、mm 基准位移误差为0.087mm D=0.4+0.087=.0487mm 安装误差A： A=0,第四章 机床典型夹具,车床夹具 钻床夹具 镗床夹具 铣床夹具,车床夹具：心轴、卡盘、顶尖、 夹头等,心轴类：常见的有弹性心轴、锥度圆心轴、花键心轴、顶尖式心轴等。特点：以内孔定位,卡盘：多用于回转体结构的零件,卡爪一般同时收缩，具有定心和夹紧双重功能。,花盘：平衡块是为了保证工件夹紧后系统的静 平衡。,顶尖,钻床夹具,钻床夹具也称钻模，用于钻床上孔加工。 在设计和使用夹具时要注意： 工件的夹紧力可靠 夹具体的牢固连接,钻床夹具的主要任务是要解决好工件相对刀具的正确加工位置的严格控制问题,正确、快速

34、地引导 钻头是夹具最主要的特点,固定式钻模：一般位置精度较高,钻床夹具的结构类型：,回转式钻模：通常用回转工作台代替回转部分,移动式钻模：多用于小型多孔工件,翻转式钻模：位置关系不稳定，安装基准面 常换，一般加工精度不高,盖板式钻模,常见种类 钻模板 钻套,钻模板与钻套,固定式钻模板 铰链式钻模板 分离式钻模板 悬挂式钻模板,固定钻套 可换钻套 快速钻套 特殊钻套,悬挂式钻模板,分析一下定位、夹紧、对定装置,定位装置：底座上的心轴,以工件内孔及端面定位. 夹紧装置：利用主轴箱的进给力、钻削力及模板自重力为夹紧力 ，同时悬挂式钻模板也借助悬挂系统的弹簧力起到 辅助压紧作用。 对定装置：滑柱是引导

35、钻模板移动方向的，是导向装置，钻套是 确定钻头进刀位置的，是对刀装置。,钻套：固定钻套、可换钻套、 快速钻套、特殊钻套,可换钻套,钻套的主要参素内孔,钻套的内孔公差一般按基轴制选取。 为防止刀具与钻套咬死，要合理选择钻套； 一般钻、扩孔钻套内径选F7，绞孔选G7。,镗床夹具 又称镗模,1-支架; 2-镗套; 3、4-定位板; 5、8-压板; 6-夹紧螺钉; 7-可调支承钉；9-镗模底座; 10-镗刀杆; 11-浮动接头 车床尾座孔镗模,镗床上一般加工箱体类、支座类工件上的孔。 为了保证孔的形状、位置精度，以及提高镗刀的刚度，一般用到镗套。,镗床的专用工具，根据其功用可分为三类。 （1）用作定位

36、和找正的工具它包括千分表定心器、心轴定位器、球头定心杆、光学定位器、定位顶尖、弹簧中心冲。 （2）装夹刀具用的工具它包括万能镗刀架、可调镗刀杆、钻夹头、弹簧夹头等夹紧工具。 （3）划线工具它包括划线顶尖和划规、刻线刀及夹持工具。,介绍一下主要的镗床夹具： 镗套、镗杆,镗杆,镗套与刀具位置,单套前引导结构,单套后引导结构,双套单引导结构,前后单套引导结构,前后双套引导结构,怎样避免镗杆与镗套之间出现“卡死”现象？,当镗杆与镗套之间没有足够空间的容屑槽时，切屑容易进入镗套发生“卡死”现象。,解决办法： 1、在镗杆圆柱面上开出直槽型或螺旋槽型 容屑槽； 2、采用镶条式结构；,在坐标镗床上加工零件时，

37、为减少工艺系统热变形引起的加工误差，应注意哪些事项？ 答：（1）坐标镗床的工作环境应有恒温条件，温度控制在201内。 （2）被加工工件在加工前，应预先放置在恒温室内，时间不少于8h，以保证工件与机床无温差。 （3）机床工作前应先进行空运转，待达到或接近热平衡后再进行加工。在不切削的间断时间里，仍让机床空运转，以保持机床的热平衡。 （4）应将粗加工、半精加工、精加工工序严格分开，每一工序之间的时间间隔应不小于8h. （5）严格控制切削用量，切削深度一般不超过0.51mm，进给量不超过0.050.07mm/r. （6）机床周围不允许人群围观，机床照明布置应合理，以免影响机床的环境温度。,坐标镗床加

38、工时，影响孔距精度的主要因素有哪些？可采取哪些措施加以解决？ 答：有以下主要因素和解决措施 （1）定位误差太大。解决措施是合理选择定位方法，提高工件定位基准面和夹具定位元件的精度。 （2）精密丝杠定位装置定位精度低，修正板磨损或移位。解决措施是提高定位精度，对修正板重新进行修正，并加定位销不使其移位。 （3）光学定位系统的前、后物镜组移位，影响了机床光学系统的放大倍数。解决措施是重新调整物镜组焦距，调整放大倍数。 （4）机床的几何精度达不到要求，导轨直线度误差超出机床精度指标。解决措施是修复机床，并重新校正导轨直线度。 （5）机床刚性差。解决措施是工件尽可能放在工作台中间，刀杆、主轴不宜伸出过

39、长，合理选择切削用量。 （6）工艺系统产生热变形。解决措施是采取恒温，并严格控制温差。机床在加工前必须空运转，待达到热平衡后再加工。,铣床夹具,铣削特点： 1、冲击大、振动大 2、切削力大 3、常换刀,夹具特点： 1、足够的强度、刚度 2、良好的自锁性、抗振性 3、近可能快速对刀,铣床夹具按铣削的进给方式分： 直线进给式； 回转进给式； 曲线靠模进给式,作业不连续，低效率铣削 利用回转台作业连续，效率高 即仿形铣销，可加工特殊曲面,影响加工精度的因素： 有定位误差、对刀误差、 安装误差、夹具误差。 各种综合误差的总合称为总加工误差。 在设计时要精确计算和校核： 工件的总加工误差不大于工件的加工尺寸公差,夹具设计中的注意事项,夹具设计中的注意事项,直接与工件公差相关的夹具公差 Tj（夹具公差）=（1/31/5）Tg（工件公差） 控制定位误差和精度。与定位有关的夹具尺寸、公差，以及热处理手段和硬度要求。 控制夹具安装误差。 考虑夹具在机床上安装有关的技术要求 控制对刀或导向误差。考虑