機械制造技術基礎工藝尺寸鏈 (4)課件

1、2022-2-51q工件在夾具中的定位q常用定位元件及定位方式q機床夾具概述q定位誤差分析q工件的夾緊q數(shù)控夾具的選用q通用具夾的選用q課堂討論q專用夾具2022-2-52 在機械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品；可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變機床夾具概述2022-2-53機床夾具概述夾具的組成 定位裝置 夾緊裝置 夾具體其它裝置

2、或元件作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置將夾具上的所有組成部分，聯(lián)接成為一個整體的基礎件包含對刀元件、導向元件、分度裝置、連接元件等2022-2-54機床夾具概述夾具的夾具的2022-2-55機 床 夾 具 概 述夾具的夾具的2022-2-56工件在夾具中的定位夾緊夾緊定位在機械加工中，要求加工出來的表面，對加工件的其它表面保持規(guī)定的位置尺寸。因為加工表面是由切削刀具和機床的綜合運動所造成，所以在加工時，必須使加工件上的規(guī)定表面（線、點）對刀具和機床保持正確的位置才能加工出合格的產(chǎn)品工件：在加工中保持這一正工件：在

3、加工中保持這一正確位置不變確位置不變2022-2-57工件定位基本原理任何一個自由剛體，在空間均有六個自由度，即沿空間坐標軸X、Y、Z三個方向的移動和繞此三坐標軸的轉(zhuǎn)動。工件定位的實質(zhì)就是限制工件的自由度基準軸第二定位基準面第三定位基準面基準軸主定位基準面基準軸工件定位時，用合理分布的六個支承點與工件的定位基準相接觸來限制工件的六個自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點定則”。六點定則是工件定位的基本法則，用于實際生產(chǎn)時，起支承作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件 工件在夾具中的定位2022-2-58工件完全定位不完全定位在夾具中限制工件的自由度欠定位過定位加

4、工時，工件的六個自由度被完全限制了的定位在滿足加工要求的前提下，工件的六個自由度沒有被完全限制的現(xiàn)象根據(jù)加工要求應該限制的自由度而沒有限制的現(xiàn)象工件的某個自由度被重復限制的現(xiàn)象稱為過定位工件在夾具中的定位2022-2-592022-2-59完全定位工件在夾具中的定位2022-2-5102022-2-510不完全定位：Z軸旋轉(zhuǎn)未限制工件在夾具中的定位2022-2-5112022-2-511a)b)不完全定位： Z軸旋轉(zhuǎn)未限制ZXZ工件在夾具中的定位2022-2-5122022-2-512不完全定位：a圖：完全自由b、c、d圖：可以沿Y軸方向移動，e圖：可以沿x、Y軸方向移動，繞Z軸旋轉(zhuǎn)工件在夾具

5、中的定位2022-2-5132022-2-513連桿的定位分析（a正確的定位 b 過定位）1短銷 2長銷2022-2-5142022-2-514常用定位元件及定位方式A型用于精基準，B型用于粗基準，C型用于側(cè)面定位。支承釘與夾具孔的配合為H7/r6或H7/n6。若支承釘需經(jīng)常更換時可加襯套，其外徑與夾具體孔的配合亦為H7/r6或H7/n6，內(nèi)徑與支承釘?shù)呐浜蠟镠7/js6。使用幾個A型支承釘時，裝配后應磨平工作表面，以保證等高性支承訂適用于精基準。A型用于側(cè)面和頂面定位，B型用于底面定位。支承板用螺釘緊固在夾具體上。若受力較大或支承板有移動趨勢時，應增加圓錐銷或?qū)⒅С邪迩度電A具體槽內(nèi)。采用兩個

6、以上支承板定位時，裝配后應磨平工作表面，以保證等高性支承板2022-2-5152022-2-515適用于毛坯（如鑄件）分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準定位。亦可用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件，或用于專用可調(diào)整夾具和成組夾具中。在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整后用鎖緊螺母鎖緊調(diào)節(jié)支承支承本身在定位過程中所處的位置，隨工件定位基準面位置的變化而自動與之適應，其作用相當于一個固定支承，只限制一個自由度。由于增加了與定位基準面接觸的點數(shù)，故可提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性。適用于工件以粗基準定位或剛性不足的場合自位支承常用定位元件及定位方式2022-2-5162022-2-516調(diào)節(jié)支承調(diào)節(jié)

7、支承應用實例應用實例常用定位元件及定位方式2022-2-5172022-2-517旨在提高工件的裝夾剛性和定位的穩(wěn)定性，并不起消除自由度的作用。使用時必須逐個工件進行調(diào)整，以適應工件支承表面的位置變化結(jié)構(gòu)簡單，但效率較低螺旋式輔助支承支承銷的高度高于主要支承，當工件裝夾在主要支承上后，支承銷被工件定位基準面壓下，并與其他主要支承一起與工件定位基準面保持接觸，然后鎖緊。適用于工件重量較輕，垂直作用的切削負荷較小的場合自位螺旋式輔助支承常用定位元件及定位方式2022-2-5182022-2-518以圓柱孔定位當工作部分直徑D1時，心軸的工作部分應稍帶錐度，直徑D1按r6制造，其基本尺寸為孔的最大極

8、限尺寸；直徑D2按r6制造，其基本尺寸為基準孔的最小極限尺寸。心軸上的凹槽供車削工件端面時退刀用。這種心軸制造簡便，定心準確，但裝卸工件不便，且易損傷工件定位孔。多用于定心精度要求較高的場合；圖c為花鍵心軸，用于以花鍵孔為定位基準的工件定位心軸常用定位元件及定位方式2022-2-5202022-2-520以外圓柱面定位對中性好，能使工件的定位基準軸線在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準直徑誤差的影響，并且安裝方便?？捎糜诖?、精基準活動V型塊固定V型塊用于定位夾緊機構(gòu)中，起消除一個自由度的作用常用定位元件及定位方式2022-2-5212022-2-521活動V型塊應用實例常用定位元件及定位

9、方式2022-2-5222022-2-522以外圓柱面定位圖a中外圓柱面為第二定位基準；圖b中外圓柱面為主定位基準；圖c中定位元件為半圓形襯套，上半圓起夾緊作用，下半圓孔的最小直徑應取工件定位基準外圓的最大直徑。適用于大型軸類零件定位套常用定位元件及定位方式2022-2-5232022-2-523常用定位元件及定位方式連桿蓋工序圖一面兩孔定位應用實例一面兩孔定位組合定位方式2022-2-524定位誤差分析定位誤差：因工件定位而產(chǎn)生的工序基準在工序尺寸上的最大變動量 定位誤差的組成基準不重合誤差 基準位移誤差定位基準與工序基準不重合引起的誤差定位基準與限位基準不重合引起的誤差大小等于定位基準與工

10、序基準之間的尺寸公差 由于定位基面和限位基面的制造公差和間隙造成的2022-2-525定位誤差分析2022-2-526例例：用=90的V形塊定位銑軸上鍵槽，計算定位誤差；若不考慮其它誤差，判斷其加工精度能否滿足加工要求？解： =0.207 = 0.2070.12=0.025 為0.025 ，遠小于工件尺寸公差0.25 ，所以能夠滿足加工要求 DD定位誤差計算實例定位誤差分析D2022-2-527工件的夾緊夾緊力的確定方向作力點大小l夾緊力方向有助于定位；l夾緊力應指向主要定位面l落在支承范圍內(nèi) ；l落在工件剛性較好的方向或部位 ；l靠近加工表面主要根據(jù)切削力大小，由計算法或類比法確定確定202

11、2-2-5282022-2-528夾緊力應指向主要定位面工件的夾緊2022-2-5292022-2-529夾緊力作力點的位置工件的夾緊2022-2-5302022-2-530作用力點落在工件剛性較好的方向或部位工件的夾緊2022-2-5312022-2-531作用力靠近加工面工件的夾緊2022-2-532基本夾緊機構(gòu)斜楔夾緊機構(gòu) 偏心夾緊機構(gòu) 定心：位于中心、對中用偏心件直接或間接夾緊工件的機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu) 特點：夾緊力小，費時組合單螺旋夾緊機構(gòu) 螺旋壓板夾緊機構(gòu) 特點：動作慢，費時特點：夾緊力可靠，應用廣泛定心夾緊機構(gòu) 工件的夾緊2022-2-5332022-2-533單螺旋夾緊機構(gòu)工件的

12、夾緊2022-2-5342022-2-534典型螺旋壓板夾緊機構(gòu)工件的夾緊2022-2-5352022-2-535 壓壓緊緊件件螺旋壓板夾緊機構(gòu)中，壓緊件主要用于將工件壓緊在夾具體上，以保證工壓緊件主要用于將工件壓緊在夾具體上，以保證工件定位后的正確位置，并使工件在切削力的作用下位置保持不變。壓緊件件定位后的正確位置，并使工件在切削力的作用下位置保持不變。壓緊件的類型較多，用途廣泛，適當使用可以改善夾具的壓緊結(jié)構(gòu)，提高效。的類型較多，用途廣泛，適當使用可以改善夾具的壓緊結(jié)構(gòu)，提高效。壓板壓板工件的夾緊2022-2-5362022-2-536緊緊固固件件 緊固件緊固件在夾具系統(tǒng)中所占的比例較大，

13、數(shù)量約占一半以上，主要用于連接夾具系統(tǒng)中的各類元件及緊固被加工工件工件的夾緊2022-2-5372022-2-537常用夾緊元件的使用常用夾緊元件的使用工件的夾緊2022-2-5382022-2-538 斜楔夾緊：斜楔夾緊：是銑床夾具中使用最普遍的是機械夾緊機構(gòu)，這類機構(gòu)大多數(shù)是利用機械摩擦的原理來夾緊工件的。斜楔夾緊是其中最基本的形式，螺旋、偏心等機構(gòu)是斜楔夾緊機構(gòu)的演變形式工件的夾緊2022-2-5392022-2-539斜楔夾緊機構(gòu)工件的夾緊2022-2-5402022-2-540斜楔夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖斜楔夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖l l一斜楔；一斜楔；2 2一滑柱；一滑柱；3 3一浮動壓板；一浮動

14、壓板；4 4一工件一工件 工件的夾緊2022-2-5412022-2-541偏心夾緊機構(gòu)工件的夾緊2022-2-5422022-2-542螺旋式定心夾緊機構(gòu)工件的夾緊2022-2-543組合夾具的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：使用組合夾具可節(jié)省夾具的材料費、設計費、制造費，方便庫存保管；另外，其組合時間短，能夠縮短生產(chǎn)周期，反復拆裝，不受零件尺寸改動限制，可以隨時更換夾具定位易磨損件； 缺點：組合夾具需要經(jīng)常拆卸和組裝；其結(jié)構(gòu)與專用夾具相比顯得復雜、笨重；對于定型產(chǎn)品大批量生產(chǎn)時，組合夾具的生產(chǎn)效率不如專用夾具生產(chǎn)效率高組合夾具的適用范圍： 1.組合夾具適用于新產(chǎn)品研制，單件、小批量生產(chǎn)，適用于產(chǎn)品品種多，

15、生產(chǎn)周期短的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)； 2.機床設備適用于鉆床、加工中心、鏜床、銑床、磨床，也可以組合成裝配工裝、檢查的檢具和焊接夾具數(shù)控夾具的選用組合夾具的特點2022-2-544的類型組合夾具孔系組合夾具槽系組合夾具根據(jù)零件的加工要求，用孔系列組合夾具元件即可快速地組裝成機床夾具。該系列元件結(jié)構(gòu)簡單，以孔定位，螺栓連接，定位精度高，剛性好，組裝方便夾具元件是靠基礎板定位基準槽、鍵來連接各元件而組合成的夾具，所有元件可以拆卸、反復組裝，重復使用。元件按其用途可分為基礎件、支承件、定位件、導向件、壓緊件、緊固件、合件、其它件八大類進行組合數(shù)控夾具的選用2022-2-545孔系組合夾具數(shù)控夾具的選用2022-2

16、-546孔系組合夾具應用實例數(shù)控夾具的選用2022-2-547數(shù)控夾具的選用孔系組合夾具應用實例2022-2-548數(shù)控夾具的選用第一步第一步?jīng)Q定工件的定位基準面決定工件的定位基準面 第二步第二步選擇組合夾具定位元件選擇組合夾具定位元件第三步第三步選擇組合夾具夾緊元件并裝夾工件選擇組合夾具夾緊元件并裝夾工件孔系組合夾具應用舉例2022-2-549槽系組合夾具l一長方形基礎板；2一方形支撐件；3一菱形定位盤；4一快換鉆套；5一叉形壓板；6一螺栓；7一手柄桿；8一分度合件數(shù)控夾具的選用2022-2-550槽系組合夾具應用實例數(shù)控夾具的選用2022-2-551 通用夾具是指已經(jīng)標準化、無需調(diào)整或稍加

17、調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)通用具夾的選用2022-2-552 液壓 三爪卡盤：用于回轉(zhuǎn)工件的自動裝卡 四爪單動卡盤：用于非回轉(zhuǎn)體或偏心件的裝卡卡盤的夾緊過程通用具夾的選用2022-2-553工件在平口鉗工件在平口鉗上的夾緊上的夾緊 平口鉗分固定側(cè)與活動側(cè)，固定側(cè)與底面作為定位面，活動側(cè)用于夾緊通用具夾的選用2022-2-554 正弦平口鉗，通過鉗身上的孔及滑槽來改變角度，可用于斜面零件的裝夾通用具夾的選用2022-2-555平口鉗可選附件平口鉗可選附件通用具夾的選用2022-2-556通用夾具的裝通用夾具的裝卡過程卡過程通用具夾的選用2022-2-557工件的定位與夾緊有什么區(qū)別？確定工件在夾具中應限制自由度數(shù)目的依據(jù)是什么？什么是欠定位？為什么不能采用欠定位？試舉例說明。試分析右圖中的定位