機床夾具-緒論

1、12014-2015（1） 32學(xué)時，理論主講：趙竹 遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程系2緒論緒論知識點知識點技能點技能點l正確認(rèn)識機床夾具正確認(rèn)識機床夾具l機床夾具的功能和作用機床夾具的功能和作用l機床夾具的分類機床夾具的分類l機床夾具的組成機床夾具的組成3機械制造總的原則是高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本，機械制造總的原則是高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本，而而機床夾具是確保質(zhì)量和效率的重要因素機床夾具是確保質(zhì)量和效率的重要因素。隨著科學(xué)。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)展成為門類齊全的工藝裝備。類齊全的工藝裝備。 目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件目前中、

2、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的品種已占工件種類總數(shù)的85左右，在生產(chǎn)中大量應(yīng)左右，在生產(chǎn)中大量應(yīng)用機床夾具是生產(chǎn)的必然。用機床夾具是生產(chǎn)的必然。研究夾具設(shè)計的意義研究夾具設(shè)計的意義4夾具是機械制造過夾具是機械制造過程中使用的一種工程中使用的一種工藝裝備，藝裝備，分為分為機床機床夾具夾具、焊接夾具、焊接夾具、裝配夾具和檢驗夾裝配夾具和檢驗夾具等。具等。一、一、 機床夾具的概念機床夾具的概念5機床夾具：機床夾具：各種金屬切削機床上用于裝夾工件的工藝裝備。各種金屬切削機床上用于裝夾工件的工藝裝備。 在機械加工過程中，為了保證工件的加工在機械加工過程中，為了保證工件的加工精度，使之相對于機

3、床、刀具占有確定的位精度，使之相對于機床、刀具占有確定的位置，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加置，并能迅速、可靠地夾緊工件，以接受加工或檢測的工藝裝備稱為機床夾具，簡稱夾工或檢測的工藝裝備稱為機床夾具，簡稱夾具具。一、一、 機床夾具的概念機床夾具的概念1.1.機床夾具的概念機床夾具的概念6一、一、 機床夾具的概念機床夾具的概念主要功用定位定位夾緊夾緊使工件相對于刀具及機床占有使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置正確的加工位置，保證其被加，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項技術(shù)要求。技術(shù)要求。工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定

4、夾牢，使其在加工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中工過程中保持正確位置不變保持正確位置不變。2 2、機床夾具的功用、機床夾具的功用7n機床夾具的主要功能：機床夾具的主要功能：是使工件是使工件定位定位和夾緊。和夾緊。n安裝安裝(installation)工件從定位到夾緊的整工件從定位到夾緊的整個過程。個過程。一、一、 機床夾具的概念機床夾具的概念8二、機床夾具在機械加工中的作用（1）保證加工精度）保證加工精度（2）提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本）提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本（3）擴(kuò)大機床工藝范圍，實現(xiàn)）擴(kuò)大機床工藝范圍，實現(xiàn) “一機多能一機多能”（4）改善工人勞動條件，保障生產(chǎn)安全）改善工人勞動條

5、件，保障生產(chǎn)安全9二、機床夾具在機械加工中的作用機床夾具作用的局限性：（1）專用機床夾具的設(shè)計制造周期長；（2）對毛坯質(zhì)量要求較高；（3）專用機床夾具主要適用于生產(chǎn)批量大、產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的場合。10三、三、 機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。 1. 按通用特性分類：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具111 1）通用夾具：）通用夾具：n指結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有一定通用性的機床附件；指結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有一定通用性的機床附件；2 2）專用夾具：）專用夾具：n針對某一種工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。

6、針對某一種工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。3 3）成組專用（可調(diào)）夾具：）成組專用（可調(diào)）夾具：n采用成組加工工藝，將工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，再采用成組加工工藝，將工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，再為每組工件設(shè)計組內(nèi)通用的專用夾具為每組工件設(shè)計組內(nèi)通用的專用夾具4 4）組合夾具：）組合夾具：n是一種模塊化的夾具，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專是一種模塊化的夾具，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專用夾具用夾具5 5）隨行夾具：）隨行夾具：n自動線夾具，既擔(dān)負(fù)裝夾任務(wù)，又擔(dān)負(fù)沿自動線輸送工件的任務(wù)。自動線夾具，既擔(dān)負(fù)裝夾任務(wù)，又擔(dān)負(fù)沿自動線輸送工件的任務(wù)。三、三

7、、 121 1）通用夾具）通用夾具 通用夾具是指通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機不同工件的夾具。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，適床附件提供給用戶。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，適應(yīng)性廣，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點是夾具應(yīng)性廣，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。件，故適用于單件小批量

8、生產(chǎn)中。 三、三、 132 2）專用夾具）專用夾具專用夾具是針對某一工件某一工序的加工要求專專用夾具是針對某一工件某一工序的加工要求專門設(shè)計和制造的夾具。門設(shè)計和制造的夾具。 其特點是針對性很強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對其特點是針對性很強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 專用夾具的設(shè)計制造周期較長，隨著現(xiàn)代多品種專用夾具的設(shè)計制造周期較長，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面已產(chǎn)生許多問

9、題。等方面已產(chǎn)生許多問題。 當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 三、三、 143 3）可調(diào)夾具）可調(diào)夾具(flexible jig)(flexible jig) 可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。 例如圖1-1所示是生產(chǎn)系列化產(chǎn)品所用的銑銷軸端部臺肩的夾具。臺肩尺寸相同但長度規(guī)格不同的銷軸可用一個可調(diào)夾具加工。圖 1-1 可調(diào)夾具三、三、 15 可調(diào)夾具它一般又分

10、為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。通用可調(diào)夾具的通用范圍大，適用性廣，加工對象不太固定。 用于相似零件的成組加工所用的夾具，用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。稱為成組夾具。成組夾具是專門為成組工藝中某組零件設(shè)計的，調(diào)整范圍僅限于本組內(nèi)的工件?？烧{(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。三、三、 164) 組合夾具(built up jig)(built up jig)* *組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。 由標(biāo)準(zhǔn)元件拼裝成的“專用夾具”。 由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，制造周期短、夾具使用完后即可拆卸，留待組裝新的夾具，元件能反復(fù)使用

11、。 特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 三、三、 171-90圓形基礎(chǔ)板; 2-直角槽方支承; 3、11-螺釘; 4、6、9、10-長、圓形支承; 5-簡式方支承; 7、12-螺母; 8-V形支承; 13-連接板圖 1-2 組合夾具如圖1-2所示為車削管狀工件的組合夾具，組裝時選用90圓形基礎(chǔ)板1為夾具體，以長、圓形支承4、6、9和直角槽方支承2、簡式方支承5等組合成夾具的支架，工件在支承9、10和V形支承8上定位，用螺釘3、11夾緊，各主要元件由平鍵和槽通過方頭螺釘緊固連接成一體。18n 簡述組合夾具的特點：n（1）靈活多變，為零件的加工迅速提供夾具，使生產(chǎn)周期大為縮短；n（2）節(jié)約大量

12、設(shè)計、制造工時及金屬材料消耗；n（3）減少夾具庫存面積，改善管理工作；n（4）與專用夾具相比，一般顯得體積較大、重量較重、剛性也稍差些。三、三、 195 5）隨行夾具）隨行夾具(pallet) (pallet) 隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。 該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。工位，進(jìn)行不同工序的加工。 （工件相對夾具（工件相對夾具是一次安裝），是大批量生產(chǎn)中在自動線上使用是一次安裝），是大批量生產(chǎn)中在自動

13、線上使用的一種移動式夾具。的一種移動式夾具。 三、三、 20圖圖1-3三、三、 212.2.按夾具使用的機床分類按夾具使用的機床分類 由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。同的要求。 按所使用的機床不同，夾具又可分為：按所使用的機床不同，夾具又可分為：車車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。等。三、三、 22鉆床夾具鉆床夾具 n鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工

14、孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。 三、三、 23鏜床夾具鏜床夾具 n鏜床夾具又稱為鏜模，主要用于加工箱體或支座類零件上的精密孔和孔系。主要由鏜模底座、支架、鏜套、鏜桿及必要的定位和夾緊裝置組成。 24n 按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機動夾具兩大類。動夾具兩大類。n 1）手動夾具：應(yīng)有擴(kuò)力機構(gòu)與自鎖性能，以減輕）手動夾具：應(yīng)有擴(kuò)力機構(gòu)與自鎖性能，以減輕勞動強度與確保安全生產(chǎn)勞動強度與確保安全生產(chǎn)n 2）機動夾具：氣動、液壓、氣液增壓、電動、電）機動夾具：氣動、液壓、氣液增壓、電動、電磁、真空、離心力、自夾緊夾具等磁、真空

15、、離心力、自夾緊夾具等n 各種夾具不論結(jié)構(gòu)如何，其基本原理都是一致各種夾具不論結(jié)構(gòu)如何，其基本原理都是一致的。本章主要介紹專用夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。的。本章主要介紹專用夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。3. 3. 按夾具的動力源分類按夾具的動力源分類三、三、 25四、四、 機床夾具的組成機床夾具的組成n雖然機床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個組成部分。26n主要部分有：主要部分有：n1 1）定位元件定位元件(setting element) 確定工件在夾具中位置的元件。確定工件在夾具中位置的元件。n2 2）夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu)

16、（clamp system） 用來夾緊工件的機構(gòu)。用來夾緊工件的機構(gòu)。n3 3）夾具體夾具體(fixture base) 用來連接夾具多元件及其裝置，使其成為用來連接夾具多元件及其裝置，使其成為整體的整體的基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件。27n4 4）其它元件及裝置）其它元件及裝置(1)(1)導(dǎo)向元件導(dǎo)向元件(director element) 確定夾具與機床或刀具相對位置的元件。確定夾具與機床或刀具相對位置的元件。LLocation pinLocation plateGuiding bushLDrill28n(2)(2)對刀元件對刀元件 確定刀具與夾具相對位置的元件。確定刀具與夾具相對位置的元件。h32154

17、1- 1- 工件；工件；2- 2- 銑刀；銑刀；3- 3- 塞尺；塞尺；4-4-對刀塊；對刀塊；5-5-夾具體夾具體29l(3)(3)連接元件連接元件(connection element) 用來與機床有關(guān)部位進(jìn)行連接，確定用來與機床有關(guān)部位進(jìn)行連接，確定夾具夾具相對相對機床機床位置的元件。位置的元件。k6H720定位鍵定位鍵機床工作臺機床工作臺夾具夾具30n(4)分度裝置分度裝置(dividing apparatus)：利用它進(jìn)行利用它進(jìn)行分度加工。分度加工。 312006-231322006-232n圖為用于鉆軸套工件上圖為用于鉆軸套工件上 6H7孔的鉆床夾具，孔的鉆床夾具，工件以內(nèi)孔及端

18、面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位工件以內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷銷6及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。正確位置。n擰緊螺母擰緊螺母5，通過開口墊圈，通過開口墊圈4可將工件夾緊，然可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板后由裝在鉆模板3上的快換鉆套上的快換鉆套1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。鉆孔。 33(1) 定位元件定位元件n它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對

19、正確位置。如圖中的定位銷如圖中的定位銷6。34(2) 夾緊裝置或元件夾緊裝置或元件 n用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。n如圖中的螺母如圖中的螺母5和開口墊圈和開口墊圈4。 35(3) 對刀、引導(dǎo)元件或裝置對刀、引導(dǎo)元件或裝置 n這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。n用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。如對刀塊。n用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件

20、，稱為導(dǎo)引元件。引元件。n如圖中的快換鉆套如圖中的快換鉆套1。3636n(4) 連接元件連接元件n使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關(guān)系?；ノ恢藐P(guān)系。 n(5)夾具體夾具體 n用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。體的基礎(chǔ)件。n它與機床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，使夾具相對機床具它與機床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。有確定的位置。n如圖中的夾具體如圖中的夾具體7。 3737 (6) 其它元件及裝置其它元件及裝置 n有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。具還要有定位鍵等。 n以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一不以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，