項(xiàng)目1機(jī)床與夾具課題二機(jī)床夾具

1、 課題二課題二 機(jī)床夾具機(jī)床夾具項(xiàng)目1 機(jī)床與夾具一一. 課題分析課題分析機(jī)械制造總的原則是高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本，而機(jī)械制造總的原則是高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本，而機(jī)床夾具是確保質(zhì)量和效率的重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的機(jī)床夾具是確保質(zhì)量和效率的重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。藝裝備。 目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的類(lèi)總數(shù)的85左右，在生產(chǎn)中大量應(yīng)用機(jī)床夾具是生產(chǎn)的左右，在生產(chǎn)中大量應(yīng)用機(jī)床夾具是生產(chǎn)的必然。而現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品

2、品種經(jīng)常更新?lián)Q必然。而現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q 代，所以正確認(rèn)識(shí)機(jī)床夾具對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的作用和現(xiàn)代機(jī)代，所以正確認(rèn)識(shí)機(jī)床夾具對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的作用和現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向是十分重要的。床夾具的發(fā)展方向是十分重要的。（1） 定位：定位：在進(jìn)行機(jī)加工前，使工件在機(jī)床或夾具上，占據(jù)某一 正確位置的過(guò)程。（2） 夾緊：夾緊：工件定位后，通過(guò)一定的機(jī)構(gòu)給工件施以一定的力，避免工件因受切削力或重力等力的作用而改變?cè)械奈恢谩?注：夾緊力不是越大越好，夾緊力，工件形變 ，精度，夾具結(jié)構(gòu)龐大 。 工件的安裝方式工件的安裝方式1.安裝：安裝：定位定位 夾緊夾緊2. 安裝對(duì)機(jī)加工的影響安裝對(duì)機(jī)加工的影

3、響 直接影響加工精度影響生產(chǎn)率和勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度3. 工件的安裝方式工件的安裝方式 (1) 直接找正安裝 (2) 劃線找正安裝 (3) 采用夾具安裝 工件在機(jī)床上的應(yīng)有位置，是通過(guò)一系列嘗試而獲得的。 具體做法：具體做法：用千分尺或劃盤(pán)上的劃針，以目測(cè)法 校正工件位置，一邊較正，一邊找正。 (1)直接找正安裝：直接找正安裝：工件中心線機(jī)床主軸中心線四爪卡盤(pán)直接找正安裝的特點(diǎn)：直接找正安裝的特點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：安裝時(shí)費(fèi)時(shí)，效率低，需憑經(jīng)驗(yàn)操作，對(duì)工人技術(shù)要求高。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可避免因夾具本身的制造誤差而產(chǎn)生的定位誤差，因此，定位精度高。如：加工誤差 0.010.005mm，采用夾具加工

4、難以達(dá)到。適用場(chǎng)合：適用場(chǎng)合：?jiǎn)渭∨a(chǎn)中（如工具修理車(chē)間）。 (2)劃線找正安裝劃線找正安裝 對(duì)重、大、復(fù)雜工件的加工，往往是在待加工處劃 線，然后裝上機(jī)床，工件在機(jī)床或夾具上位置按所 劃的線進(jìn)行找正定位。劃線找正安裝特點(diǎn)：劃線找正安裝特點(diǎn)：定位精度不高。 定位誤差來(lái)源 ：劃線誤差觀察誤差適用場(chǎng)合：適用場(chǎng)合：生產(chǎn)批量小，毛坯精度低，以及大型工件等不適宜采用夾具的粗加工中 。(3)采用夾具安裝采用夾具安裝夾具：夾具：是用來(lái)使加工對(duì)象，占有正確位置，以便接受施工，檢測(cè)的裝置。 利用夾具進(jìn)行加工，由于工件相對(duì)夾具的位置是一定的，而夾具與機(jī)床的位置關(guān)系預(yù)先調(diào)整好，這樣，在切削一批零件時(shí)，不必再逐個(gè)

5、找正定位，就能達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。 特點(diǎn)：采用夾具安裝是一種先進(jìn)的安裝方式，既能保證質(zhì)量，又能節(jié)省工時(shí)，對(duì)操作者的技能要求較低，特別適用于成批大量生產(chǎn)中。工藝裝備：在機(jī)械加工中，通常將夾具、刀具、量具及各種刀具間的輔助工具統(tǒng)稱(chēng)為工藝裝備。 1.7 機(jī)床夾具機(jī)床夾具一、機(jī)床夾具及其組成一、機(jī)床夾具及其組成1、機(jī)床夾具、機(jī)床夾具 機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。2、機(jī)床夾具的組成、機(jī)床夾具的組成 (1).定位元件：定位元件：確定工件在夾具中位置的元件。 (2).導(dǎo)向元件：導(dǎo)向元件：用以引導(dǎo)刀具或調(diào)整刀具相對(duì)于夾

6、具的位置。 如：鉆套、對(duì)刀塊。 (3).夾緊元件：夾緊元件：確定夾具與機(jī)床或夾具與刀具的元件。 (4) .連接元件：連接元件：用以確定夾具在機(jī)床上的位置并與機(jī)床相連接。(5).夾具件：夾具件：基礎(chǔ)件，用于安裝其它元件，形成整體(4).其它輔件：其它輔件：夾緊用的扳手，操作手柄，分度機(jī)構(gòu)等。 如下圖所示：二、機(jī)床夾具的分類(lèi)二、機(jī)床夾具的分類(lèi)1、分類(lèi)方法、分類(lèi)方法：1)按夾具的應(yīng)用范圍：按夾具的應(yīng)用范圍：通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、組合 夾具、隨行夾具；2)按加工類(lèi)型：按加工類(lèi)型：車(chē)床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、 數(shù)控機(jī)床夾具等；3)按夾緊力來(lái)源：按夾緊力來(lái)源：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾

7、具、電磁夾具、 真空夾具。機(jī)床夾具通常按夾具的應(yīng)用范圍進(jìn)行。二、機(jī)床夾具的分類(lèi)二、機(jī)床夾具的分類(lèi)(1)通用夾具通用夾具：指已標(biāo)準(zhǔn)化，通用化好，可用于加工同一類(lèi)型，不同尺寸工件加工的夾具。如：三爪長(zhǎng)盤(pán)、四爪長(zhǎng)盤(pán)、平口鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、萬(wàn)能分度頭、磁鐵吸盤(pán)。適用場(chǎng)合：廣泛用于單件，小批量生產(chǎn)中。(2)專(zhuān)用夾具專(zhuān)用夾具： 指的是專(zhuān)為某一工件的某道工序而設(shè)計(jì)制造夾具，這種夾具“剛性”大，即當(dāng)產(chǎn)品變換或工序內(nèi)容變更后，往住 無(wú)法使用。因此適用于產(chǎn)品固定、工藝相對(duì)穩(wěn)定、批量 大的加工過(guò)程。(3)可調(diào)夾具：可調(diào)夾具：是指經(jīng)調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工多種工件的夾具。 這種夾具主要用了加工形狀相似，尺寸相近的工

8、件的加工。(4)組合夾具（拼裝夾具）：組合夾具（拼裝夾具）： 這種夾具是在夾具零部件完全標(biāo)準(zhǔn)化的基 礎(chǔ)上，根據(jù)積木化原理，針對(duì)不同的工件 對(duì)象和加工要求，拼裝組合則成夾具。構(gòu) 成夾具的各零部件，在工件加工完后，可拆散成各種元件，組合成適用其它產(chǎn)品加工要求的夾具。（圖示見(jiàn)下頁(yè)）當(dāng)今生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)：多品種、小批量。由此導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)裝備的要求是高效、快捷的柔性系統(tǒng)。(5)隨行夾具：隨行夾具： 切削加工中隨帶安裝好的工件在各工位間被自動(dòng)運(yùn)送轉(zhuǎn)移的機(jī)床夾具。隨行夾具主要是在自動(dòng)生產(chǎn)線加工中心中、柔性生產(chǎn)線。 三、機(jī)床夾具的作用三、機(jī)床夾具的作用(1)保證加工精度，降低工人等級(jí)保證加工精度，降低工人等級(jí)加工精

9、度包括：尺寸精度幾何形狀精度表面相互位置精度。使用夾具最有利于保證表面相互位置精度。如：在搖臂鉆加工孔系 夾具：可達(dá)0.100.20mm 劃線找正：0.41.0mm三、機(jī)床夾具的作用三、機(jī)床夾具的作用(2) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本無(wú)找正，對(duì)刀等時(shí)間，工件裝卸迅速，從而大大減少了工件安裝的輔助時(shí)間，同時(shí)易于實(shí)現(xiàn)多件加工，多工位加工，特別適用于加工時(shí)間短，輔助時(shí)間長(zhǎng)的中、小工件的加工。(3) 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍擴(kuò)大機(jī)床的功能，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。如在車(chē)床上利用鏜夾具，進(jìn)行鏜孔。利用銑夾具，進(jìn)行銑槽。 (4) 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度

10、，保證安全生產(chǎn)。1.8 工件定位的基本原理和定位元件工件定位的基本原理和定位元件 任何剛體在空間都有六個(gè)自由度，它們分別是沿空間直角坐標(biāo)系X、Y、Z軸方向的移動(dòng)自由度(X、Y Z)和繞三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度(X、Y、Z)。 YYZXZXYXZ1、剛體的六個(gè)自由度、剛體的六個(gè)自由度 是使工件在機(jī)床上(或夾具中)占有正確的位置，也就是 使它相對(duì)于刀具刀刃有正確的相對(duì)位置。 2、工件定位之目的、工件定位之目的 假定工件也是一個(gè)剛體，要使工件在機(jī)床上（或夾具中）完全定位，就必須限制它在空間的六個(gè)自由度。 3、工件定位的實(shí)質(zhì)、工件定位的實(shí)質(zhì)若工件脫離定位支承點(diǎn)而失去了定位，這是由于工件還沒(méi)有夾緊的緣故。因此，

11、定位是使工件占有一個(gè)正確的位置，夾緊才使它不能移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，把工件保持在一個(gè)正確的位置，所以定位與夾緊是兩個(gè)概念，決不能混淆。 4、定位與夾緊、定位與夾緊 用六個(gè)點(diǎn)(實(shí)際上相當(dāng)于支承點(diǎn)的定位元件)與工件接觸，每個(gè)固定點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，這樣圖中剛體的六個(gè)自由度完全限制了。 4、六個(gè)自由度的消除與六點(diǎn)定位原則、六個(gè)自由度的消除與六點(diǎn)定位原則不能移動(dòng)，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體在空間的位置是確定的。由此可見(jiàn)，要使工件完全定位就必須限定工件在空間的六個(gè)自由度，這一定律就稱(chēng)為六點(diǎn)定位原則六點(diǎn)定位原則。 六個(gè)支承點(diǎn)完全限制了剛體的六個(gè)自由度，工件既 完全定位：全部限定工件的六個(gè)自由度。 不完全定位：至少有一個(gè)自

12、由度未被限制。 是否所有的工件加工時(shí)在夾具中都必須完全定位呢？不一定。究竟應(yīng)該限制哪幾個(gè)自由度，根據(jù)零件的具體加工要求來(lái)定。因我們討論的是調(diào)整法定程切削加工，即刀具或工作臺(tái)的行程調(diào)整至規(guī)定的距離為止，這樣，在哪一個(gè)方向上有尺寸要求，就必須限制與此尺寸方向有關(guān)的自由度，否則用定程切削，就得不到該工序所要求的加工尺寸。 5、完全定位和不完全定位、完全定位和不完全定位ZXZYXYXYZYXYXYZXZYXZXZzyxxzzZ(a)(b)(c) 圖（a）中，工件上銑鍵槽，在沿x,y,z三個(gè)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上都有尺寸要求，所以加工時(shí)必須將全部六個(gè)自由度限制。 圖（b）為工件上銑臺(tái)階面，只要限制五個(gè)自由

13、度就夠了; 圖（c）為工件銑上平面，它只需保持高度尺寸z，只要在工件底面上限制三個(gè)自由度就已足夠，這也是不完全定位。 注：注： 不需完全定位的加工工序中，采用完全定位固然可以，但增加了夾具的復(fù)雜程序。在機(jī)械加工中，一般為了簡(jiǎn)化夾具的定位元件結(jié)構(gòu)，只要對(duì)影響本工序的加工尺寸的自由度加以限制即可。 6、過(guò)定位與欠定位、過(guò)定位與欠定位 欠定位：加工中，工件定位點(diǎn)數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)。會(huì)產(chǎn)生不良后果。 過(guò)定位：工件的某個(gè)自由度被限制兩次以上。2.過(guò)定位是否允許?一般來(lái)說(shuō)過(guò)定位將使工件定位不確定，夾緊后會(huì)使工件或定位元件產(chǎn)生變形。1.分析：工件的定位支承點(diǎn)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)時(shí)，會(huì)造成什么后果？結(jié)果：

14、應(yīng)限制了自由度未被限制，導(dǎo)致加工時(shí)達(dá)不到要求的加工精度。定位情況：定位情況：銷(xiāo)：限制了 X Y(移動(dòng)） X Y(轉(zhuǎn)動(dòng)）四個(gè)自由支承板：限制Z(移動(dòng)) X Y(轉(zhuǎn)動(dòng)) 三個(gè)自由度擋銷(xiāo)：限制Z(轉(zhuǎn)動(dòng)) 結(jié)果：X Y重復(fù)限制 連桿的過(guò)定位 后果：后果：當(dāng)工件定位孔與端面垂直度誤差較大，而且孔與長(zhǎng)銷(xiāo)的間隙又很小時(shí)：若長(zhǎng)銷(xiāo)剛度好，工件被壓歪，連桿變形；若長(zhǎng)銷(xiāo)剛度不足時(shí)，長(zhǎng)銷(xiāo)被夾歪 。 兩種情況均會(huì)引起加工的左孔的位置精度，使連桿大小頭孔軸線不能平行。 注：注： 精加工中以一個(gè)精確平面代替三個(gè)支承點(diǎn)，剛度好，振動(dòng)小，有利于提高精度。因此：過(guò)定位一般不允許，有時(shí)，若合理采用過(guò)定位，不僅不會(huì)影響零件的加工，反

15、而有利于提高加工精度。 六點(diǎn)定位中，支承點(diǎn)布置不合理也將產(chǎn)生過(guò)定位或欠定位。如：三支承點(diǎn)在一條線上，欠定位。思考：思考：不完全定位就是欠定位?過(guò)定位不一定就是完全定位?多于六個(gè)定位點(diǎn)的定位一定是過(guò)定位? 1)方法問(wèn)題： 根據(jù)工序加工技術(shù)要求和工件形狀的特點(diǎn)，確定應(yīng)限制 那些自由度，而用相應(yīng)的定位點(diǎn)數(shù)目去消除。 分析時(shí)也可反過(guò)來(lái)分析哪幾個(gè)自由度可不必限制，剩下 的就是要限制的了。 (2)過(guò)定位有時(shí)是允許的，而欠定位決不允許，欠定位的后果只導(dǎo)致加工時(shí)達(dá)不到加工精度。 過(guò)定位優(yōu)點(diǎn)：使定位可能更為可靠，如冰箱有四個(gè)支承點(diǎn)。 缺點(diǎn)：易使工件的定位精度受影響，使工件或夾具夾緊后產(chǎn)生變形。 7、應(yīng)用六點(diǎn)定位

16、原則應(yīng)注意的問(wèn)題、應(yīng)用六點(diǎn)定位原則應(yīng)注意的問(wèn)題(3)過(guò)定位一般會(huì)造成如下不良影響:a.使接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，增加了同批工件在夾具中位置不同一性b.增加了工件和夾具的夾緊變形c.導(dǎo)致部分工件不能順利與定位元件定位d.干擾了設(shè)計(jì)意圖的實(shí)現(xiàn)因此，大多情況下，應(yīng)避免過(guò)定位過(guò)定位常出現(xiàn)在精中工工序中。 (4) 必須結(jié)合定位基準(zhǔn)面和定位元件的接觸情況來(lái)分析、建立相對(duì)概念。 1212Q8、定位符號(hào)的表示方法、定位符號(hào)的表示方法 把定位元件抽象地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點(diǎn)，分析其限制工件在空間的自由度時(shí)應(yīng)搞清以下幾個(gè)概念：1、不使工件在外力作用下脫離支承點(diǎn)而失去定位 定位不考慮力的影響，工件在某一坐標(biāo)方向上的自由度被限

17、制，是指工件定位后在該坐標(biāo)方向上有確定的位置，而不是指工件在受到使工件脫離支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)；2、反過(guò)來(lái)講，夾緊不等于定位 隨意夾緊好的工件，不能動(dòng)，但它的位置是不確定的；3、六點(diǎn)定位原則也適用于其它形狀的工件，只是定位點(diǎn)的分布形式有所不同；4、定位與定位誤差的關(guān)系 定位：解決的是定與不定的問(wèn)題 定位誤差：解決的才是定位精度的問(wèn)題。定位方式定位方式用六點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位分析時(shí)，以定位點(diǎn)來(lái)消除自由度，在實(shí)際應(yīng)用中，不可能是點(diǎn)，而應(yīng)該是各種定位元件,工件的定位表面有各種形式：如平面，內(nèi)孔，外圓，成型面，組合表面等，對(duì)這些表面應(yīng)采用不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。定位設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做的工作及步驟：定位設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做的工

18、作及步驟：A）根據(jù)加工零件的工序要求合理布置支承點(diǎn)B）正確考慮定位方法C）選用恰當(dāng)?shù)亩ㄎ辉?工件在夾具上的定位工件在夾具上的定位一、常用定位方式與定位元件一、常用定位方式與定位元件工件常用定位表面工件常用定位表面 以平面定位以?xún)?nèi)孔定位以外圓表面定位以平面定位以平面定位 基本支承輔助支承固定支承可調(diào)支承自位支承 支承釘、支承板基本支承：基本支承：限制自由度，真正起定位作用輔助支承：輔助支承：不限制自由度，起預(yù)定位、增加工件和夾具剛性等作用（一）工件以平面定位（一）工件以平面定位 1基本支承 (1)固定支承：固定支承：安裝到夾具上后，不可拆卸或調(diào)節(jié)。分為支承板和支承釘。支承釘：用于小平面未加工或

19、已加工表面的定位。a.分類(lèi)： 平頭：用于經(jīng)過(guò)精加工的表面，面接觸。球頭：點(diǎn)接觸，可保證接觸位置相對(duì)穩(wěn)定，但易磨損，夾緊時(shí)使加工表面產(chǎn)生壓陷，產(chǎn)生較大安裝誤差，不易使幾個(gè)支承釘保持在同一平面內(nèi)，用于精加工中網(wǎng)紋頂面：與定位面摩擦力較大，可住阻礙工件移動(dòng)，加強(qiáng)定位穩(wěn)定性，精中易積屑，多用在粗糙表面的側(cè)面定位。 b.支承釘尾部與基體孔的配合： 過(guò)盈配合：H7/r6 或H7/n6 加中間套(可換)：套與夾具體上孔為過(guò)盈配合，套與支承釘尾部可選過(guò)渡配合H7/js6c.支承釘布置原則：三點(diǎn)：組成的平面面積盡可能大 二點(diǎn)：距離盡可能長(zhǎng) 一點(diǎn)：應(yīng)與切削力方向?qū)?yīng) 支 承 釘Lh支承板支承板 用于較大已加工平面

20、的定位，所以常出現(xiàn)在精基準(zhǔn)定位中，一個(gè)支承板的作用，相當(dāng)于兩個(gè)支承釘，消除兩個(gè)自由度。支承板B 型A 型a.結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用場(chǎng)合：A型型 制造簡(jiǎn)單，常用于側(cè)面定位B型型 切有斜槽，易于 清屑，常用于底面定位b.應(yīng)用場(chǎng)合：用于難以用支承釘布置成合適的、穩(wěn)定的定位中。工件剛度不足，定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。圖(a)薄板上鉆孔，支隨釘使工件變形。圖(b)(a)(b)不宜用三個(gè)釘支承定位的情況承受較大力的場(chǎng)合，保護(hù)精加工表面。方便安裝：如側(cè)面支承板取代兩支承釘，可避免長(zhǎng)死。 c. 材料：材料：D12的支承釘和小型支承板，用較好的T7A鋼，淬硬HRC60-64對(duì)D12的支承釘和大型支承板

21、，一般用20#鋼滲碳淬火，滲碳深度為0.81.2mm,硬度至HRC6064 d.注意注意為保持幾塊支承板在同一平面上，在裝配后應(yīng)將頂部進(jìn)行統(tǒng)磨。有精度要求或使支承板裝配牢固，需加定位銷(xiāo)。(2)可調(diào)支承可調(diào)支承 可調(diào)支承可調(diào)支承:適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準(zhǔn)定位并適用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件及專(zhuān)用可調(diào)夾具或組合夾具中。 方法：方法：一批工件調(diào)整一次，調(diào)整后應(yīng)鎖緊。(3)自位支承自位支承 （浮力支承）（浮力支承） 特點(diǎn)：特點(diǎn)：有定位元件有多個(gè)工作點(diǎn)與工件接觸，定位元件在定位過(guò)程中 所處的位置，隨工件定位基準(zhǔn)面位置的變化而自動(dòng)與之適應(yīng)，其作用相當(dāng)于一個(gè)固定支承，因此

22、，只限制一個(gè)自由度。由于增加了與工件定位基準(zhǔn)面接觸的點(diǎn)數(shù)，故可提高工件的安裝剛 性，適用于以粗基準(zhǔn)定位，剛性不足或不連續(xù)表面的定位。 注意：設(shè)計(jì)自位支承時(shí)，應(yīng)考慮可動(dòng)部分有足夠的擺動(dòng)余量。 2、輔助支承、輔助支承a. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：根據(jù)六點(diǎn)定位原理，工件定位原理，工件定位夾緊后，若工件剛性很差，在切削力和夾緊力的影響下，會(huì)發(fā)生變形和振動(dòng)。為此，需增加輔助支承，減小變形，以提高剛性和穩(wěn)定性。輔助支承的作用0+TAA312b.作用：作用：由于輔助支承是在工件定位后才參與支承，因此不起任何消除自由度作用，只起減小工件變形和振動(dòng)的作用。各種輔助支承在每次卸下工件后，必須松開(kāi)，裝上工件后再進(jìn)行調(diào)整和鎖緊，

23、另外，輔助支承不應(yīng)破壞原有定位。 c.應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合： 起預(yù)定位作用 提高夾具工件的穩(wěn)定性 提高工件的剛性d.結(jié)構(gòu)形式：結(jié)構(gòu)形式：螺旋式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易頂起工件，用限力板手，逐個(gè)調(diào)整、效率低、常用于單件小批生產(chǎn)中自位式：效率高，彈簧力不可太大，tgf，保證自鎖推引式：適用于工件較重，切削負(fù)荷大的場(chǎng)合（二）工件以外圓定位（二）工件以外圓定位工件以?xún)?nèi)孔定位時(shí)，常用的有V形塊、定位套筒及剖分套筒、自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)（三爪長(zhǎng)盤(pán)、彈簧夾頭、錐孔、自動(dòng)定心夾頭）1. V形塊形塊V形塊的定位情況：a. V形塊結(jié)構(gòu)：形塊結(jié)構(gòu)：(已標(biāo)準(zhǔn)化） 常取90或120 工藝槽：降低應(yīng)力集中，便于v形工作面加工。 支承面和底面

24、精度要求較高 安裝時(shí)，需采用定位銷(xiāo)孔(有定位銷(xiāo)孔和安裝孔)b.特點(diǎn)：特點(diǎn)：對(duì)中性好（水平方向）所定位的水平軸中心位置（垂直方向），隨V形塊夾角 及工件直徑的誤差而發(fā)生變化V形塊裝在夾具體上時(shí)，除用螺釘緊固外，還要加裝定位銷(xiāo) c. 材料：材料：20鋼, 熱處理：滲碳深度0.8-1.2mm, 淬硬HRC60-64，大型V形塊，可用鑄鐵在支承面鑲以碎硬耐磨的鋼板 d.主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：主要結(jié)構(gòu)參數(shù)： V形塊已標(biāo)準(zhǔn)化，繪制V形塊工作圖時(shí)，可不繪制圖形，但應(yīng)注明尺寸C、H、hhH+D/2HCaD尺寸h：h0.5D用于大直徑定位 h1.2D 用于小直徑定位H：用于檢驗(yàn)形塊精度2.定位套筒及剖分套筒定位套筒及剖

25、分套筒定位套筒定位套筒特點(diǎn)：元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心精度不變；當(dāng)工件外圓與定位圓孔配合較松時(shí)，易使工件傾斜，可考慮利用套筒內(nèi)孔及端面一起定位；當(dāng)端面大時(shí)，定位孔應(yīng)短些，以避免產(chǎn)生過(guò)定位。 定位套與夾具體配合： ?。篐7/r6或H7/s6 較緊大：N7/R6或H7/js6 較松，裝入后再用螺釘擰緊剖分套筒剖分套筒 主要用于大型軸類(lèi)零件的精密軸經(jīng)定位，以便于安裝。結(jié)構(gòu):下半孔起定位作用 上半孔起夾緊作用剖分套筒（三）工件以?xún)?nèi)孔定位（三）工件以?xún)?nèi)孔定位 工件以?xún)?nèi)孔定位時(shí)，常用的有：定位銷(xiāo)、定位心軸、自動(dòng)定心機(jī)構(gòu)（如三爪卡盤(pán)、彈簧心軸等。 1.定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)：通常結(jié)合端面定位 結(jié)構(gòu)形式：a. d10 d太小，

26、不宜開(kāi)退刀槽，軸肩下埋； b. d10 帶有臺(tái)肩，端面定位可避免夾具體磨損；c. d16 凸肩與退刀槽合二為一；d. 可換式：用于大量生產(chǎn)中，易于更換，更換時(shí)為避免 破壞夾具體加上襯套，定位銷(xiāo)與襯套配合H7/js6、H7/n7( a)(b)( c)(d)定 位 銷(xiāo)另外還有一種定位銷(xiāo)：圓錐銷(xiāo)特點(diǎn)：定心好，軸向定位精度不高，常用于浮動(dòng)定位中 圓錐銷(xiāo)削邊銷(xiāo)2.剛性心軸剛性心軸根據(jù)工件的形狀和用途的不同，定位心軸的結(jié)論形式很多，常用的有下列幾種形式：a.帶小錐度的心軸（帶小錐度的心軸（1/50001/1000）：）：限5個(gè)自由度，定心精度高，可達(dá)0.0050.01mm，但軸向位移大，傳遞扭矩小，使用于

27、精加工中。b.圓柱形心軸：圓柱形心軸：工件與心軸定位部分為過(guò)盈配合采用r6、s6配合，軸向位置較固定（通過(guò)限位套）前編加有導(dǎo)向部分，與工件為間隙配合的保證工件用手能自由套入c.心軸：心軸：工件與心軸為間隙配合，心軸采用h6、g6、f7制造，同心度不高，裝卸方便，端部夾緊。d.花鍵心軸花鍵心軸（四）工件以組合表面定位（四）工件以組合表面定位 以上所述的定位方法，全指工件以單一表面定位。實(shí)際上，零件往往是以幾個(gè)表面同時(shí)定位的，例如:用兩個(gè)平行孔、兩個(gè)平行階梯表面、階梯軸的兩個(gè)外圓等等，這都稱(chēng)為“工件以組合表面定位”。工件以組合表面定位時(shí)，幾個(gè)定位表面間的相互位置，總是具有一定的誤差，若將所有的支承

28、元件都做成固定的，工件將不能正確定位甚至無(wú)法定位。因而，在組合表面定位時(shí)，必須將其中的一個(gè)（或幾個(gè)）支承做成浮動(dòng)的，或雖是固定的，但能補(bǔ)償其定位面間的誤差。1.以軸心線平行的兩孔定位（一面兩孔）以軸心線平行的兩孔定位（一面兩孔） 工件以?xún)煽锥ㄎ坏姆绞?，在生產(chǎn)中普遍用于箱體類(lèi)大、中型零件的加工中，如機(jī)床主軸箱、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體。 以一面兩孔定位以一面兩孔定位用箱體的兩孔及平面定位的分析用箱體的兩孔及平面定位的分析若以?xún)蓚€(gè)圓柱銷(xiāo)作定位件時(shí)，常會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位現(xiàn)象，造成后果：工件可能無(wú)法安裝。D10+ DS12D0+S2Dd1- dS1- dX12d- d- dXS222122工件以?xún)煽锥ㄎ唬╝）（b） LL

29、g LLxLL-x L+gLLxgL 解決辦法：解決辦法：(1)右孔與右銷(xiāo)間給予較大的配合間隙，足以補(bǔ)償工件兩孔和兩銷(xiāo)中心距的誤差，但這樣定位誤差較大有時(shí)也會(huì)造成工件位置的偏斜。(2)將右邊定位銷(xiāo)在兩銷(xiāo)連心線的垂直方面削去兩邊，做成削邊銷(xiāo)，這樣在此連心線方向上獲得間隙補(bǔ)償；能使工件兩孔與兩銷(xiāo)順利安裝且使定位較準(zhǔn)確。比較：比較：方法1簡(jiǎn)單，但增大轉(zhuǎn)角誤差。方法2更為科學(xué)。 1.9 定位誤差的分析與計(jì)算定位誤差的分析與計(jì)算1、定位誤差 把工件上被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對(duì)于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，稱(chēng)為“定位誤差定位誤差”。 一、定位誤差的產(chǎn)生一、定位誤差的產(chǎn)生 分析：右圖齒輪輪齒

30、加工中定位對(duì)下兩項(xiàng)技術(shù)坐標(biāo)的影響節(jié)圓中心與內(nèi)孔中心的同軸度輪齒周節(jié)誤差2、定位誤差產(chǎn)生原因a.一批工件彼此在尺寸、形狀及相互位置上均存在差異，而夾具定位元件也有制造誤差。b.工件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，或工件的定位基準(zhǔn)與定位元件的工作表面之間存在間隙。c.工件用夾具定位加工時(shí)，只按定程法（即調(diào)整法）加工一批工件，如果按逐件試切法加工，則根本不存在定位誤差。（僅有加工誤差等）誤差來(lái)源誤差來(lái)源 a.基準(zhǔn)不重合誤差b.基準(zhǔn)位移誤差 工序二：工序二：加工平面1時(shí)，圖紙要求的設(shè)計(jì)尺寸為AA，而加工時(shí)刀具調(diào)整尺寸CAA 。因此，即使不考慮本工序的加工誤差，這種定位方法也將可能使加工尺寸A發(fā)生變化（在工

31、序一留下的誤差 范圍H內(nèi)波動(dòng)），因而也就產(chǎn)生了定位誤差（A ）。 1、基準(zhǔn)不重合誤差、基準(zhǔn)不重合誤差工序一：工序一：加工平面2時(shí)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，其圖紙的設(shè)計(jì)尺寸 與加工時(shí)刀具調(diào)整控制尺寸 （對(duì)一批工件說(shuō)，可看作為常量不變）兩者一致，則定位誤差A(yù)=0 。 圖中零件，底面3與側(cè)面4已加工好，需加工平面1、2，均用底面及側(cè)面定位。H +-HA+-ACH H+-AA+-C-H HH H+1234(a) 工作（b)工序一(c) 工序二 (d) 工序二改進(jìn)基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差定位誤差大小計(jì)算定位誤差大小計(jì)算（1） 畫(huà)出被加工零件定位時(shí)的兩個(gè)極限尺寸的位置 （2） 從圖形中的幾何關(guān)系，找出零件

32、圖上被加工尺寸方向上之設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量（最大值與最小值之差）。因此，工序二尺寸A的定位誤差A(yù)為： A=(H+H)(H-H) = 2H 上述的誤差完全是由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的，可稱(chēng)這類(lèi)定位誤差為“基準(zhǔn)不符誤差基準(zhǔn)不符誤差”。為提高定位精度，設(shè)計(jì)夾具時(shí)盡量使定位基準(zhǔn)與加工表面之設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。但定位精度雖然提高了，有時(shí)使得夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件安裝不便, 穩(wěn)定性和可靠性變差。生產(chǎn)中只要在滿(mǎn)足工藝的要求前提下，如果能降低工序成本，基準(zhǔn)不重合的定位方案，也允許選用。 2、定位元件制造誤差、定位元件制造誤差CH H+ _CH0sH+DDs+0sd-dxdAoo1(a)(b) 基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的誤差

33、1oo 圖（a）如果心軸水平放置，工件以?xún)?nèi)孔中心 O為定位基準(zhǔn)，套在心軸中心O1上，要求加工上平面HH。在理想狀態(tài)時(shí)，孔心線與軸心線重合。 圖（b）套到心軸上，應(yīng)留有最小間隙，故孔和軸中心線必然不重合。會(huì)使工件的定件基準(zhǔn)位置產(chǎn)生變動(dòng)而下移。 通常稱(chēng)這一類(lèi)定位誤差為“基基準(zhǔn)位移誤差準(zhǔn)位移誤差”。 由此可見(jiàn)，工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件本身的制造誤差，是直接影響定位精度的。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，除應(yīng)盡量滿(mǎn)足基準(zhǔn)重合原則外，還應(yīng)根據(jù)加工零件的精度要求，合理規(guī)定定位元件的制造精度和限制加工零件上與定位基準(zhǔn)有關(guān)的公差值。1.10 工工 件件 的的 夾夾 緊緊一、工件夾緊的基本要求一、工件夾緊的基本要求 夾得穩(wěn)夾得

34、穩(wěn)：不破壞穩(wěn)定的正確定位，剛度足夠； 夾得牢：夾得牢：夾緊力要合適，過(guò)大工件變形或損傷，影響加工精度，過(guò)小工件加工中易移動(dòng)或產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)，夾緊裝置應(yīng)保證自鎖，即原始夾緊力去除后，工件能保持夾緊狀態(tài)；夾得快：夾得快：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、操作安全、省力、迅速方便。確定夾緊方案一般應(yīng)與定位問(wèn)題同時(shí)考慮，為達(dá)到以上三個(gè)要求，正確設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)。大小、方向和作用點(diǎn)。 二、夾緊力方向的確定二、夾緊力方向的確定1.夾緊力方向的確定夾緊力方向的確定 不破壞定位的準(zhǔn)確性，朝向是定位基準(zhǔn)； 夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能小； 夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小。Qa不合

35、理合理QBQAQQQQ合理不合理WQPWPQWPQP：切削力、W：重力，Q：夾緊力P、W相同時(shí)，哪一情況Q可最小？ 由此可見(jiàn)，夾緊力大小與夾緊力方向直接有關(guān)，在考慮夾緊方向時(shí)，只要滿(mǎn)足夾緊條件，夾緊力越小越好。QQ2.夾緊力作用點(diǎn)的選擇 夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的平面內(nèi)夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的平面內(nèi) 夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部件上 夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面Q合理不合理QQ合理不合理Q22Q夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部件上夾緊力應(yīng)落在工件剛性較好的部件上夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面Q1Q12Q 夾緊力要合適，過(guò)大工件變形或損傷，影響加工精度，過(guò)小工件加工中易移動(dòng)或產(chǎn)生振動(dòng)。3.夾緊力大小的估算估算夾緊力的方法：首先：將工件視為分離體，分析作用在工件上的各種力；再根據(jù)力系平衡條件，確定保持工件平衡所需的最小夾緊力；最后將乘以一合適的安全系數(shù)，以此作為所需的夾緊力。典型夾緊機(jī)構(gòu)典型夾緊機(jī)構(gòu) 常見(jiàn)的有斜楔、偏心、螺