第五章 機(jī) 床 夾 具

1、第五章機(jī) 床 夾 具共一百五十二頁(yè)第五章機(jī) 床 夾 具第一節(jié)概述第二節(jié)工件的定位及定位元件第三節(jié)工件的夾緊及夾緊裝置第四節(jié)機(jī)床夾具(jij)的其他裝置及元件第五節(jié)機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)第六節(jié)現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)共一百五十二頁(yè)第一節(jié)概述一、 機(jī)床夾具的功用(gngyng)二、機(jī)床夾具的組成三、機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求共一百五十二頁(yè)一、 機(jī)床夾具(jij)的功用1) 保證被加工表面的位置精度。2) 提高生產(chǎn)率。3) 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。4) 減輕工人(gng rn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。共一百五十二頁(yè)二、機(jī)床(jchung)夾具的組成(1) 定位元件用于確定工件在夾具中的正確位置，如圖5-1

2、中的定位法蘭4和定位塊5。(2) 夾緊裝置用于夾緊工件，保持工件定位后的位置在加工過(guò)程中不變。(3) 其他裝置及元件包括用于確定夾具與刀具相對(duì)位置的導(dǎo)向或?qū)Φ对玢@床夾具中的鉆套(見(jiàn)圖5-1中的6)、鏜床(tngchung)夾具中的鏜套、銑床夾具中的對(duì)刀塊等，以及根據(jù)加工需要而設(shè)置的其他元件或裝置，如分度裝置、定位鍵等。(4) 夾具體用于將夾具的各種元件、裝置連接成一體，并通過(guò)它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。共一百五十二頁(yè)二、機(jī)床(jchung)夾具的組成圖5-1鉆夾具a)工件簡(jiǎn)圖b)夾具結(jié)構(gòu)1螺釘2轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈3螺桿4定位法蘭5定位塊6鉆套7鉆模板8彈簧9螺母(lum)10手柄11夾具體共一百五十

3、二頁(yè)(1) 定位(dngwi)元件用于確定工件在夾具中的正確(zhngqu)位置，如圖5-1中的定位法蘭4和定位塊5。工件完成定位后，工件的定位基面與夾具定位元件直接接觸或相配合，因此當(dāng)工件定位面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)通常也就基本確定了。定位元件的定位精度直接影響工件的加工精度。共一百五十二頁(yè)(2) 夾緊(ji jn)裝置用于夾緊工件，保持工件定位后的位置在加工過(guò)程中不變。該部分的類型很多，通常包括夾壓元件(如壓板、夾爪等)、增力及傳動(dòng)裝置(如杠桿、螺紋傳動(dòng)副等)以及動(dòng)力裝置(如氣缸、液壓缸等)，所采用(ciyng)的具體結(jié)構(gòu)會(huì)影響夾具的復(fù)雜程度和性能。如圖5-1所示的手柄10、螺母9、

4、螺桿3和轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈2等為夾緊元件。共一百五十二頁(yè)(3) 其他裝置及元件(yunjin)包括用于確定夾具與刀具相對(duì)位置的導(dǎo)向或?qū)Φ对玢@床夾具中的鉆套(見(jiàn)圖5-1中的6)、鏜床夾具中的鏜套、銑床夾具中的對(duì)刀塊等，以及根據(jù)加工需要而設(shè)置的其他元件或裝置，如分度裝置、定位鍵等。共一百五十二頁(yè)(4) 夾具體用于將夾具(jij)的各種元件、裝置連接成一體，并通過(guò)它將整個(gè)夾具(jij)安裝在機(jī)床上。共一百五十二頁(yè)三、機(jī)床夾具(jij)應(yīng)滿足的基本要求(1) 保證工件的加工精度夾具應(yīng)有合理的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行定位誤差的分析與計(jì)算，并有合理的尺寸、公差和技術(shù)要求，以確保夾具能滿足工件的加工精

5、度要求。(2) 夾具的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)在大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種快速、高效的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)率；在小批生產(chǎn)中，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造；對(duì)介于大批大量和小批生產(chǎn)之間的各種生產(chǎn)規(guī)模，則可根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。(3) 使用性好即夾具的操作應(yīng)方便、安全，能減輕(jinqng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。(4) 經(jīng)濟(jì)性好應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)元件。共一百五十二頁(yè)保證工件的加工精度(jn d)夾具應(yīng)有合理的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行定位誤差的分析與計(jì)算，并有合理的尺寸、公差和技術(shù)要求，以確保夾具能滿足工件的加工精度要求。共一百五十二頁(yè)(2) 夾具的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)在大批大量生

6、產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種快速(kui s)、高效的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)率；在小批生產(chǎn)中，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造；對(duì)介于大批大量和小批生產(chǎn)之間的各種生產(chǎn)規(guī)模，則可根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。共一百五十二頁(yè)(3) 使用(shyng)性好即夾具的操作應(yīng)方便、安全，能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如操作位置(wi zhi)應(yīng)符合工人的習(xí)慣，工件的裝卸要方便，夾緊要省力，排屑要通暢，必要時(shí)要加防護(hù)裝置等。共一百五十二頁(yè)(4) 經(jīng)濟(jì)性好應(yīng)盡量采用(ciyng)標(biāo)準(zhǔn)元件。應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)元件。應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造、裝配和維修。同時(shí)，還應(yīng)合理選用夾具零件的材料和必要的熱處理規(guī)范。共一百五十二

7、頁(yè)第二節(jié)工件的定位(dngwi)及定位(dngwi)元件一、定位原理二、典型(dinxng)的定位方式及定位元件三、定位誤差的分析共一百五十二頁(yè)一、定位(dngwi)原理(1)正常的定位(dngwi)情況即根據(jù)工件加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被正確限制的定位(dngwi)情況。(2)非正常的定位情況包括欠定位和過(guò)定位(或稱重復(fù)定位)。共一百五十二頁(yè)一、定位(dngwi)原理圖5-2工件(gngjin)的六個(gè)自由度共一百五十二頁(yè)一、定位(dngwi)原理圖5-3工件(gngjin)的六點(diǎn)定位共一百五十二頁(yè)一、定位(dngwi)原理表5-1常見(jiàn)定位情況(qngkung)所限制的自由

8、度共一百五十二頁(yè)一、定位(dngwi)原理表5-1常見(jiàn)定位(dngwi)情況所限制的自由度共一百五十二頁(yè)一、定位(dngwi)原理表5-1常見(jiàn)定位情況(qngkung)所限制的自由度共一百五十二頁(yè)(1)正常的定位(dngwi)情況圖5-4工件的完全(wnqun)定位共一百五十二頁(yè)(2)非正常的定位(dngwi)情況圖5-5平面定位的過(guò)定位1支承(zh chn)釘2支承(zh chn)板3螺釘共一百五十二頁(yè)二、典型的定位方式(fngsh)及定位元件(一)平面定位(二)圓柱(yunzh)孔定位(三)外圓柱面定位(四)組合表面定位共一百五十二頁(yè)(一)平面(pngmin)定位(1) 固定支承固定支承有

9、支承釘和支承板兩種型式。(2) 可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點(diǎn)位置可以調(diào)整的支承。(3) 自位支承自位支承是在定位過(guò)程(guchng)中能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)調(diào)整的一種支承。(4) 輔助支承輔助支承是在每個(gè)工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件，它不起定位作用，而是用來(lái)提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，承受工件重力、夾緊力或切削力。共一百五十二頁(yè)(一)平面(pngmin)定位圖5-6固定支承(zh chn)a)平頭支承釘b)圓頭支承釘c)花頭支承釘d)、e)支承板共一百五十二頁(yè)(1) 固定支承(zh chn)固定支承(zh chn)有支承(zh chn)釘和支承(zh chn)板兩種型式。固定支承有支

10、承釘和支承板兩種型式。圖5-6a、b、c所示為標(biāo)準(zhǔn)化的三種支承釘。其中型可以減少(jinsho)磨損，避免壓壞定位平面，多用于精基準(zhǔn)面的定位；型容易保證它與定位平面間的點(diǎn)接觸，位置相對(duì)穩(wěn)定，但易磨損，多用于粗基準(zhǔn)面的定位；型摩擦力大，但容易存屑，多用于側(cè)面粗基準(zhǔn)的定位。共一百五十二頁(yè)(2) 可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點(diǎn)位置(wi zhi)可以調(diào)整的支承。圖5-7可調(diào)支承(zh chn)1支承2鎖緊螺母3壓腳共一百五十二頁(yè)(3) 自位支承自位支承是在定位過(guò)程中能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化(binhu)而自動(dòng)調(diào)整的一種支承。圖5-8自位支承(zh chn)共一百五十二頁(yè)(3) 自位支承自位支承是在定位過(guò)程

11、中能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)(zdng)調(diào)整的一種支承。圖5-9輔助(fzh)支承的應(yīng)用共一百五十二頁(yè)(4) 輔助(fzh)支承圖5-10輔助支承的典型(dinxng)結(jié)構(gòu)1支承2螺母3彈簧4手柄5頂柱共一百五十二頁(yè)(二)圓柱(yunzh)孔定位(1) 心軸心軸的結(jié)構(gòu)型式(xn sh)很多，圖5-11所示為幾種常見(jiàn)的剛性心軸。(2) 定位銷圖5-12所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位銷。共一百五十二頁(yè)(1) 心軸心軸的結(jié)構(gòu)型式很多，圖5-11所示為幾種常見(jiàn)(chn jin)的剛性心軸。圖5-11心軸a)間隙配合(pih)心軸b)過(guò)盈配合(pih)心軸c)小錐度心軸共一百五十二頁(yè)(2) 定位(dngwi

12、)銷圖5-12所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位(dngwi)銷。圖5-12圓柱(yunzh)定位銷共一百五十二頁(yè)(2) 定位(dngwi)銷圖5-12所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位(dngwi)銷。圖5-13非標(biāo)準(zhǔn)定位(dngwi)銷共一百五十二頁(yè)(2) 定位(dngwi)銷圖5-12所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位(dngwi)銷。圖5-14菱形(ln xn)銷和圓錐銷a)菱形銷b)、c)圓錐銷共一百五十二頁(yè)(三)外圓柱面定位(dngwi)(1) 形塊工件外圓以形塊定位是最常見(jiàn)(chn jin)的定位方式。(2) 定位套圖5-17所示為兩種定位套定位的型式。共一百五十二頁(yè)(1) 形塊工件外圓以形塊定位是最常見(jiàn)(chn

13、jin)的定位方式。圖5-15V形塊的結(jié)構(gòu)(jigu)尺寸共一百五十二頁(yè)(1) 形塊工件(gngjin)外圓以形塊定位是最常見(jiàn)的定位方式。圖5-16活動(dòng)(hu dng)V形塊的應(yīng)用共一百五十二頁(yè)(2) 定位(dngwi)套圖5-17所示為兩種定位(dngwi)套定位(dngwi)的型式。圖5-17定位(dngwi)套共一百五十二頁(yè)(四)組合表面(biomin)定位1.孔與端面組合定位(dngwi)2.一面兩孔組合定位共一百五十二頁(yè)1.孔與端面組合(zh)定位圖5-18孔與端面的組合(zh)定位a)過(guò)定位b)端面為第一定位基準(zhǔn)的定位c)、d)孔為第一定位基準(zhǔn)的定位共一百五十二頁(yè)2.一面(y mi

14、n)兩孔組合定位(1) 兩個(gè)圓柱銷即采用兩個(gè)短圓柱定位銷與兩孔配合(pih)，如圖5-19a所示。(2) 一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷如圖5-19b所示，采用定位銷“削邊”的方法，不縮小定位銷的直徑，也能起到相當(dāng)于在連心線方向上縮小定位銷直徑的作用，使中心距誤差得到補(bǔ)償。共一百五十二頁(yè)2.一面兩孔組合(zh)定位圖5-19一面兩孔組合(zh)定位a)兩個(gè)圓柱銷b)一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷共一百五十二頁(yè)(1) 兩個(gè)(lin )圓柱銷即采用(ciyng)兩個(gè)短圓柱定位銷與兩孔配合，如圖5-19a所示。這種定位是過(guò)定位，沿連心線方向的自由度被重復(fù)限制了。過(guò)定位的結(jié)果是，由于工件上兩孔中心距的誤差和夾具上兩銷

15、中心距的誤差，可能有部分工件不能順利裝入。為解決這一問(wèn)題，可以縮小一個(gè)定位銷的直徑。但這種方法雖然能實(shí)現(xiàn)工件的順利裝卸，卻又增大了工件的轉(zhuǎn)角誤差，因此只能用于加工要求不高的場(chǎng)合，使用較少。共一百五十二頁(yè)(2) 一個(gè)(y )圓柱銷和一個(gè)(y )削邊銷如圖5-19b所示，采用定位銷“削邊”的方法，不縮小(suxio)定位銷的直徑，也能起到相當(dāng)于在連心線方向上縮小(suxio)定位銷直徑的作用，使中心距誤差得到補(bǔ)償。在垂直于連心線的方向上，銷的直徑并未減小，所以工件的轉(zhuǎn)角誤差沒(méi)有增大，保證了定位精度。在安裝削邊銷時(shí)，削邊方向應(yīng)垂直于兩銷的連心線。為保證削邊銷的強(qiáng)度，一般多采用菱形銷共一百五十二頁(yè)三、

16、定位誤差(wch)的分析(一)定位誤差的產(chǎn)生原因(yunyn)(二)定位誤差的計(jì)算共一百五十二頁(yè)(一)定位誤差的產(chǎn)生(chnshng)原因圖5-20定位誤差的產(chǎn)生a)工件b)基準(zhǔn)不重合(chngh)誤差c)基準(zhǔn)位移誤差共一百五十二頁(yè)(二)定位(dngwi)誤差的計(jì)算如果采用試切法加工，一般不需要考慮定位誤差。在成批生產(chǎn)中采用調(diào)整法加工時(shí)，需要作定位誤差的分析計(jì)算。定位誤差是工件(gngjin)加工誤差的一部分，在分析定位方案時(shí)，根據(jù)工廠實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，定位誤差應(yīng)控制在工件(gngjin)對(duì)應(yīng)公差的1/31/5以內(nèi)。共一百五十二頁(yè)第三節(jié)工件的夾緊(ji jn)及夾緊(ji jn)裝置一、夾緊的基本

17、(jbn)要求二、夾緊力的確定三、常用的夾緊機(jī)構(gòu)四、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源共一百五十二頁(yè)一、夾緊的基本(jbn)要求1) 夾緊時(shí)不能破壞工件定位時(shí)所獲得的正確位置。2) 夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。3) 夾緊操作應(yīng)方便、省力、安全。4) 夾緊機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量及工廠的生產(chǎn)條件相適應(yīng)。5) 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)(jigu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。共一百五十二頁(yè)二、夾緊(ji jn)力的確定(一)夾緊力方向的確定(qudng)(二)夾緊力作用點(diǎn)的選擇(三)夾緊力大小的估算共一百五十二頁(yè)(一)夾緊力方向(fngxing)的確定1) 夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位，而不能破壞(phui)定

18、位。2) 夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件剛度大的方向一致，以減小工件變形。3) 夾緊力的方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需的夾緊力。共一百五十二頁(yè)圖5-26夾緊(ji jn)力應(yīng)指向共一百五十二頁(yè)圖5-27薄壁套筒的夾緊(ji jn)共一百五十二頁(yè)圖5-28夾緊力與切削力的方向(fngxing)a)夾緊力與切削力同向b)夾緊力與切削力反向共一百五十二頁(yè)(二)夾緊(ji jn)力作用點(diǎn)的選擇1) 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)內(nèi)，以保證工件已獲得(hud)的定位不變。2) 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。3) 夾緊力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)

19、應(yīng)盡量靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。4) 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，以減小加工誤差。共一百五十二頁(yè)(二)夾緊(ji jn)力作用點(diǎn)的選擇圖5-29夾緊(ji jn)力的作用點(diǎn)位置不正確共一百五十二頁(yè)圖5-30夾緊(ji jn)力作用點(diǎn)與夾緊(ji jn)變形的關(guān)系共一百五十二頁(yè)(三)夾緊力大小(dxio)的估算在估算夾緊力的大小時(shí)，一般將工件視為分離體，以最不利于夾緊時(shí)的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)(nqun xsh)，作為實(shí)際所需的夾緊力FJKF式中FJ實(shí)際所需的夾緊力，單位為N；K

20、安全系數(shù)，一般取1.52.5；F由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力，單位為N。共一百五十二頁(yè)(三)夾緊力大小(dxio)的估算圖5-31切削部位(bwi)增加輔助夾緊共一百五十二頁(yè)(三)夾緊力大小(dxio)的估算圖5-32夾緊力作用點(diǎn)對(duì)接觸(jich)變形的影響共一百五十二頁(yè)三、常用(chn yn)的夾緊機(jī)構(gòu)(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)(二)螺旋(luxun)夾緊機(jī)構(gòu)(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)(四)其他夾緊機(jī)構(gòu)共一百五十二頁(yè)(一)斜楔夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)圖5-35斜楔夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)1夾具體2斜楔共一百五十二頁(yè)(一)斜楔夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)圖5-36單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)a) 螺釘夾緊b) 螺母(lum)夾緊c)

21、 帶擺動(dòng)壓塊的螺桿夾緊共一百五十二頁(yè)(二)螺旋(luxun)夾緊機(jī)構(gòu)圖5-37螺旋壓板(y bn)夾緊機(jī)構(gòu)a) 螺旋壓板夾緊b) 螺旋鉤形壓板夾緊共一百五十二頁(yè)(二)螺旋夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)圖5-38快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)1螺桿2螺母(lum)3開口墊圈4、5手柄6壓腳共一百五十二頁(yè)(三)偏心夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)圖5-39偏心夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)共一百五十二頁(yè)(三)偏心(pinxn)夾緊機(jī)構(gòu)圖5-40偏心夾緊原理(yunl)a)偏心輪b)偏心輪展開圖共一百五十二頁(yè)(四)其他夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)(1) 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)圖5-41所示為一種鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)，氣缸4右腔進(jìn)氣，活塞左移，通過(guò)鉸鏈臂1、2及壓

22、板3將工件夾緊。(2) 定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)，即在夾緊過(guò)程中能使工件實(shí)現(xiàn)定心或?qū)χ小?3) 聯(lián)動(dòng)(lin dn)夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)(lin dn)夾緊機(jī)構(gòu)是指操縱一個(gè)手柄或利用一個(gè)動(dòng)力裝置就能完成若干個(gè)動(dòng)作(包括夾緊和其他動(dòng)作)的機(jī)構(gòu)。共一百五十二頁(yè)(四)其他夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)圖5-41雙臂單作用鉸鏈(jiolin)夾緊機(jī)構(gòu)1、2鉸鏈臂3壓板4氣缸共一百五十二頁(yè)(1) 鉸鏈夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)圖5-41所示為一種鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)，氣缸4右腔進(jìn)氣，活塞左移，通過(guò)鉸鏈臂1、2及壓板3將工件夾緊。鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是動(dòng)作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向

23、。缺點(diǎn)是自鎖性能差，常用(chn yn)于氣動(dòng)、液壓夾緊中。共一百五十二頁(yè)(2) 定心夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)1) 以等速移動(dòng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊(ji jn)。2) 以均勻彈性變形原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊。共一百五十二頁(yè)1) 以等速移動(dòng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)(shxin)定心夾緊。圖5-42定心臺(tái)虎鉗1、4滑座2、3鉗口(qin ku)5螺桿共一百五十二頁(yè)1) 以等速移動(dòng)原理(yunl)來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊。圖5-43彈簧(tnhung)夾頭1彈簧筒夾2拉桿3夾具體共一百五十二頁(yè)2) 以均勻(jnyn)彈性變形原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊。圖5-44液性塑料定心夾具(jij)1支承釘2液性塑料3薄壁套筒4柱塞5螺釘共一百五十二頁(yè)

24、(3) 聯(lián)動(dòng)(lin dn)夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)(jgu)是指操縱一個(gè)手柄或利用一個(gè)動(dòng)力裝置就能完成若干個(gè)動(dòng)作(包括夾緊和其他動(dòng)作)的機(jī)構(gòu)。它包括多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖5-45)、多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖5-46)、夾緊與其他動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的夾緊機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖5-47、圖5-48)等。多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和多件聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中一般應(yīng)設(shè)計(jì)浮動(dòng)環(huán)節(jié)，以適應(yīng)工件夾壓表面之間的位置誤差或多個(gè)工件的尺寸誤差。共一百五十二頁(yè)四、夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源圖5-45多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)共一百五十二頁(yè)四、夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源圖5-46多件聯(lián)動(dòng)(lin dn)夾緊機(jī)構(gòu)共一百五十二頁(yè)四、夾緊(ji jn)機(jī)

25、構(gòu)的動(dòng)力源圖5-47夾緊(ji jn)與鎖緊輔助支承聯(lián)動(dòng)共一百五十二頁(yè)四、夾緊(ji jn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源圖5-48夾緊與移動(dòng)壓板(y bn)聯(lián)動(dòng)共一百五十二頁(yè)第四節(jié)機(jī)床(jchung)夾具的其他裝置及元件一、孔加工刀具的導(dǎo)向裝置二、對(duì)刀裝置三、夾具(jij)體及夾具(jij)與機(jī)床的聯(lián)接裝置共一百五十二頁(yè)一、孔加工(ji gng)刀具的導(dǎo)向裝置1. 鉆孔的導(dǎo)向(do xin)裝置2. 鏜孔的導(dǎo)向裝置共一百五十二頁(yè)1. 鉆孔(zun kn)的導(dǎo)向裝置圖5-49標(biāo)準(zhǔn)鉆套a)固定鉆套b)可換鉆套c)快換鉆套1鉆套2鉆模板(mbn)3襯套4螺釘共一百五十二頁(yè)1. 鉆孔(zun kn)的導(dǎo)向裝置圖5-5

26、0特殊(tsh)鉆套共一百五十二頁(yè)2. 鏜孔的導(dǎo)向(do xin)裝置圖5-51固定式鏜套共一百五十二頁(yè)2. 鏜孔(tn kn)的導(dǎo)向裝置圖5-52回轉(zhuǎn)式鏜套1、6導(dǎo)向(do xin)支架2、5鏜套3導(dǎo)向(do xin)滑套4鏜桿共一百五十二頁(yè)二、對(duì)刀裝置(zhungzh)圖5-53銑刀(x do)的對(duì)刀裝置1銑刀2塞尺3對(duì)刀塊共一百五十二頁(yè)三、夾具體及夾具與機(jī)床(jchung)的聯(lián)接裝置1) 有足夠的強(qiáng)度和剛度。2) 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。3) 有一定的精度和精度穩(wěn)定性。4) 有適當(dāng)?shù)娜菪伎臻g和良好的排屑性能。5) 盡可能質(zhì)量(zhling)輕，便于操作。6) 在機(jī)床上安裝要穩(wěn)定可靠。共一百五

27、十二頁(yè)圖5-54夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的聯(lián)接1夾具體2定向(dn xin)鍵3螺釘4工作臺(tái)5T形槽螺栓共一百五十二頁(yè)圖5-55夾具在機(jī)床(jchung)主軸上的聯(lián)接1開口墊圈2壓板3夾具體共一百五十二頁(yè)第五節(jié)機(jī)床專用夾具(jij)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、設(shè)計(jì)的一般方法二、典型機(jī)床夾具及設(shè)計(jì)要求(yoqi)三、設(shè)計(jì)實(shí)例共一百五十二頁(yè)一、設(shè)計(jì)(shj)的一般方法(一)專用夾具的設(shè)計(jì)步驟(二)夾具裝配圖上技術(shù)(jsh)要求的制定共一百五十二頁(yè)(一)專用夾具的設(shè)計(jì)(shj)步驟1.明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集設(shè)計(jì)資料2. 擬定(ndng)夾具結(jié)構(gòu)方案，畫出結(jié)構(gòu)草圖3.繪制夾具總裝配圖4.繪制夾具零件圖共一百五十二頁(yè)1.明確設(shè)

28、計(jì)任務(wù)，收集(shuj)設(shè)計(jì)資料1)分析研究被加工工件(gngjin)的零件圖、工序圖和工藝規(guī)程等，了解工件(gngjin)的生產(chǎn)類型、本工序的加工要求和加工條件。2)收集有關(guān)資料，如相關(guān)機(jī)床的技術(shù)參數(shù)、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)、夾具圖冊(cè)、同類夾具的設(shè)計(jì)圖樣、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和廠訂標(biāo)準(zhǔn)等，并了解本廠制造夾具的生產(chǎn)條件。共一百五十二頁(yè)2. 擬定夾具結(jié)構(gòu)(jigu)方案，畫出結(jié)構(gòu)(jigu)草圖1)確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。2)確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。3)確定其他裝置的結(jié)構(gòu)型式(xn sh)，如導(dǎo)向、對(duì)刀及夾具在機(jī)床上的聯(lián)接裝置。4)確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)型式。共一百五十二頁(yè)3.繪制(huz

29、h)夾具總裝配圖夾具裝配圖的繪制步驟為：用雙點(diǎn)畫線畫出工件輪廓，并布置圖面；繪制定位元件；繪制對(duì)刀或?qū)蛟?；繪制夾緊裝置；繪制其他元件或裝置；繪制夾具體；標(biāo)注尺寸(ch cun)及公差、其他各項(xiàng)技術(shù)要求；編制明細(xì)表。共一百五十二頁(yè)4.繪制(huzh)夾具零件圖對(duì)夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均應(yīng)繪制零件圖，零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在裝配圖上的工作(gngzu)位置相一致。共一百五十二頁(yè)(二)夾具裝配圖上技術(shù)(jsh)要求的制定1.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求(yoqi)3.夾具裝配圖上公差與配合的確定共一百五十二頁(yè)1.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸(ch cun)和公差

30、1)夾具外形輪廓(lnku)尺寸。2)保證工件定位精度的有關(guān)尺寸和公差。3)保證刀具導(dǎo)向精度或?qū)Φ毒鹊挠嘘P(guān)尺寸和公差。4)保證夾具安裝精度的有關(guān)尺寸和公差。5)其他影響工件加工精度的尺寸和公差。共一百五十二頁(yè)2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)(jsh)要求1)各定位元件的定位表面之間的相互位置精度要求。2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面之間的相互位置精度要求。3)定位元件的定位表面與導(dǎo)向元件工作表面之間的相互位置精度要求。4)各導(dǎo)向元件的工作表面之間的相互位置精度要求。5)定位元件的定位表面或?qū)蛟墓ぷ鞅砻媾c夾具找正基面之間的位置精度要求。6)與保證夾具裝配精度有關(guān)(yugun)的或與檢驗(yàn)方

31、法有關(guān)(yugun)的特殊的技術(shù)要求。共一百五十二頁(yè)3.夾具裝配圖上公差與配合(pih)的確定對(duì)于直接影響工件加工精度的夾具公差，如夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的第2)、3)、4)三類(sn li)尺寸，其公差取TJ(1/21/5)TG，其中TG為與TJ相對(duì)應(yīng)的工件尺寸公差或位置公差。當(dāng)工件精度要求低，批量大時(shí)，TJ取小值，以便延長(zhǎng)夾具的使用壽命，又不增加夾具制造的難度。反之取大值。當(dāng)工件的加工尺寸為未注公差時(shí)，夾具上相應(yīng)的尺寸公差值按IT9IT11選取；工件上的位置要求為未注公差時(shí)，夾具上相應(yīng)的位置公差值按IT7IT9選??；工件上的角度為未注公差時(shí)，夾具上相應(yīng)的角度公差值標(biāo)310。共一百五十二頁(yè)二、典

32、型機(jī)床夾具及設(shè)計(jì)(shj)要求(一)鉆床夾具(二)銑床(xchung)夾具(三)鏜床夾具(四)車床夾具共一百五十二頁(yè)(一)鉆床(zun chung)夾具(1) 固定式鉆模這類鉆模在加工中相對(duì)于機(jī)床工作臺(tái)的位置保持不變，常用于立式鉆床上加工單個(gè)孔，或在搖臂鉆床、多軸鉆床上加工平行孔系。(2) 回轉(zhuǎn)式鉆模這類鉆模有分度、回轉(zhuǎn)裝置，能夠繞一固定軸線回轉(zhuǎn)。(3) 翻轉(zhuǎn)式鉆模這類鉆模在加工中由手工操作連同工件(gngjin)一起翻轉(zhuǎn)。(4) 蓋板式鉆模這類鉆模沒(méi)有夾具體，其定位、夾緊元件和鉆套直接安裝在鉆模板上。(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。共一百五十二頁(yè)(1) 固定式鉆模圖

33、5-56固定式鉆模1夾具體2定位銷3螺母4開口墊圈5鉆模板6襯套7鉆套8螺釘(ludng)9鍵10墊圈11螺母12圓柱銷13內(nèi)六角螺釘共一百五十二頁(yè)(2) 回轉(zhuǎn)式鉆模這類鉆模有分度、回轉(zhuǎn)裝置，能夠繞一固定(gdng)軸線回轉(zhuǎn)。圖5-57回轉(zhuǎn)式鉆模1拔銷2等分定位套3圓支承板4開口(ki ku)墊圈5螺母6定位銷7鍵8鉆套9分度盤10套筒11鎖緊手柄12拔銷手柄13夾具體共一百五十二頁(yè)(3) 翻轉(zhuǎn)(fn zhun)式鉆模這類鉆模在加工中由手工操作連同工件一起翻轉(zhuǎn)。主要用于加工批量(p lin)不大的小型工件上幾個(gè)不同方向上的孔。共一百五十二頁(yè)(4) 蓋板式鉆模這類鉆模沒(méi)有夾具體，其定位、夾緊元件

34、和鉆套直接安裝(nzhung)在鉆模板上。圖5-58蓋板式(bnsh)鉆模1鉆模板2圓柱銷3菱形銷4支承釘5鉆套共一百五十二頁(yè)(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降(shngjing)鉆模板的通用可調(diào)夾具。圖5-59鉸鏈?zhǔn)姐@模板(mbn)1夾具體2銷軸3鉆套4鉆模板5螺母6螺桿7支柱共一百五十二頁(yè)(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降鉆模板(mbn)的通用可調(diào)夾具。圖5-60分離式鉆模板1鉆模板2螺母(lum)3壓板4鉆套共一百五十二頁(yè)(5) 滑柱式鉆模這類鉆模是帶有升降(shngjing)鉆模板的通用可調(diào)夾具。圖5-61鉆套的相關(guān)(xinggun)尺寸共一百五十二頁(yè)(二)銑床(xchung)夾具

35、圖5-62連桿銑槽夾具a) 連桿銑槽工序(gngx)圖b) 夾具1菱形銷2對(duì)刀塊3定位鍵4夾具體5圓柱銷6壓板7銑刀8止動(dòng)銷共一百五十二頁(yè)(三)鏜床(tngchung)夾具(1) 單支承前導(dǎo)向即在刀具前面設(shè)置一個(gè)支承的導(dǎo)向型式，如圖5-63所示，主要用于鏜直徑60mm，l/1的通孔。(2) 單支承后導(dǎo)向即在刀具后面設(shè)置一個(gè)支承的導(dǎo)向形式，如圖5-64所示，主要用于鏜不通孔和直徑60mm的通孔。(3) 前后單支承雙面導(dǎo)向即在刀具前后各設(shè)置一個(gè)支承的導(dǎo)向型式，如圖5-65所示，主要用于鏜直徑較大、l/1.5的通孔，或箱體上的一組孔徑和位置精度要求(yoqi)很高的同軸孔。(4) 雙支承后導(dǎo)向即在刀

36、具后面設(shè)置二個(gè)支承的導(dǎo)向型式，如圖5-66所示，主要用于某些因條件限制而不能使用前后各設(shè)置一個(gè)支承的雙面導(dǎo)向的情況。共一百五十二頁(yè)(三)鏜床(tngchung)夾具圖5-63單支承(zh chn)前導(dǎo)向共一百五十二頁(yè)(1) 單支承(zh chn)前導(dǎo)向通孔即在刀具前面設(shè)置一個(gè)支承的導(dǎo)向型式，如圖5-63所示，主要用于鏜直徑60mm，l/1的通孔。這類導(dǎo)向型式在裝卸工件時(shí)刀具的引進(jìn)(ynjn)和退出行程較長(zhǎng)。共一百五十二頁(yè)(2) 單支承(zh chn)后導(dǎo)向圖5-64單支承(zh chn)后導(dǎo)向共一百五十二頁(yè)(3) 前后(qinhu)單支承雙面導(dǎo)向圖5-65前后(qinhu)單支承雙面導(dǎo)向共一百

37、五十二頁(yè)(3) 前后(qinhu)單支承雙面導(dǎo)向圖5-66雙支承(zh chn)后導(dǎo)向共一百五十二頁(yè)(4) 雙支承(zh chn)后導(dǎo)向表5-2常用導(dǎo)向(do xin)型式的鏜套高度H和排屑間隙h表5-3固定式鏜套的相關(guān)配合共一百五十二頁(yè)(4) 雙支承(zh chn)后導(dǎo)向圖5-67支架殼體加工(ji gng)工序圖共一百五十二頁(yè)(4) 雙支承(zh chn)后導(dǎo)向圖5-68支架殼體加工用鏜模1、10鏜套2手柄3鏜模底座4、8鏜套支架5支承(zh chn)板6壓板7擋銷9快換鉆套共一百五十二頁(yè)(四)車床(chchung)夾具車床夾具安裝在車床主軸端，帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，主要用于加工工件的回轉(zhuǎn)面、端面

38、等。車床夾具有以工件外圓定位的如各類卡盤、夾頭，有以工件內(nèi)孔定位的如各類心軸，有以工件頂尖孔定位的如頂尖、撥盤，這三類車床夾具有些已經(jīng)(y jing)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。除此以外，還有一些車床夾具用于加工非回轉(zhuǎn)體工件，工件定位面較復(fù)雜或有其他特殊要求(例如為了獲得高的定位精度或大批量生產(chǎn)中要求有較高的生產(chǎn)率)，這一類車床夾具多為專用夾具。共一百五十二頁(yè)三、設(shè)計(jì)(shj)實(shí)例(一)設(shè)計(jì)要求(二)夾具(jij)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(三)夾具精度驗(yàn)算共一百五十二頁(yè)(一)設(shè)計(jì)(shj)要求圖5-69工件(gngjin)簡(jiǎn)圖共一百五十二頁(yè)(二)夾具(jij)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照本工序的加工要求，工件定位時(shí)需限制(xinzh)五

39、個(gè)自由度。為此以70h6外圓在兩塊短V形塊上定位，端面加止推銷共一百五十二頁(yè)(三)夾具精度(jn d)驗(yàn)算1. 驗(yàn)算對(duì)稱度的加工(ji gng)精度2.驗(yàn)算平行度的加工精度共一百五十二頁(yè)1. 驗(yàn)算(yn sun)對(duì)稱度的加工精度(1) 定位(dngwi)誤差D。(2) 安裝誤差A(yù)。(3) 對(duì)刀誤差T。(4) 夾具誤差Z。(5) 加工方法誤差G。共一百五十二頁(yè)(1) 定位(dngwi)誤差D。由于(yuy)對(duì)稱度的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是70h6軸線，即基準(zhǔn)重合，故B0，由于V形塊定位的對(duì)中性，Y0，因此，D0。共一百五十二頁(yè)(2) 安裝(nzhung)誤差A(yù)。圖5-71銑槽夾具的安裝(nzhun

40、g)誤差1左定向鍵2工作臺(tái)T形槽邊3右定向鍵共一百五十二頁(yè)(3) 對(duì)刀誤差(wch)T。即對(duì)刀過(guò)程帶來(lái)的對(duì)稱度加工誤差。該夾具在水平方向?qū)Φ稌r(shí)由于塞尺厚度的誤差，會(huì)使銑刀(x do)的寬度方向上的對(duì)稱面水平偏離工件的垂直對(duì)稱面，從而造成槽的對(duì)稱度誤差。對(duì)稱度的對(duì)刀誤差等于塞尺厚度的公差，即T0.009mm。共一百五十二頁(yè)(4) 夾具(jij)誤差Z。即夾具本身零件(ln jin)的制造和安裝造成的誤差引起的對(duì)稱度加工誤差。該夾具中影響對(duì)稱度的此類因素有V形塊設(shè)計(jì)心軸軸線對(duì)定位鍵側(cè)面B 的平行度誤差和對(duì)刀塊水平位置尺寸(圖5-70中11mm0.015mm)誤差，前者將引起工件軸線相對(duì)于走刀方向的

41、位置偏斜，后者引起銑刀寬度方向上的對(duì)稱面水平偏離工件的垂直對(duì)稱面，從而造成槽的對(duì)稱度誤差。共一百五十二頁(yè)(5) 加工方法(fngf)誤差G。包括機(jī)床、刀具的精度及工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形等因素造成的對(duì)稱度加工(ji gng)誤差，一般可取為工件公差的1/3共一百五十二頁(yè)2.驗(yàn)算平行(pngxng)度的加工精度(1) 定位誤差D。(2) 安裝(nzhung)誤差A(yù)。(3) 對(duì)刀誤差T。(4) 夾具誤差Z。(5) 加工方法誤差G。共一百五十二頁(yè)(1) 定位(dngwi)誤差D。由于兩V形塊一般在裝配后一起精加工V形面，它們的相互(xingh)位置誤差極小，可取D=0。共一百五十二頁(yè)(2) 安裝(n

42、zhung)誤差A(yù)。類似對(duì)稱(duchn)度的安裝誤差，平行度的安裝誤差為A=0.054400282mm=0.038mm共一百五十二頁(yè)(3) 對(duì)刀誤差(wch)T。由于平行度不受塞尺(sich)厚度的影響，故T0。共一百五十二頁(yè)(4) 夾具(jij)誤差Z。影響平行度的因素(yn s)是V形塊設(shè)計(jì)心軸軸線與定位鍵側(cè)面B的平行度誤差，故Z0.03mm。共一百五十二頁(yè)(5) 加工(ji gng)方法誤差G。取工件(gngjin)公差的1/3共一百五十二頁(yè)第六節(jié)現(xiàn)代機(jī)床(jchung)夾具的發(fā)展趨勢(shì)一、柔性化二、高效化、自動(dòng)化三、精密化四、標(biāo)準(zhǔn)化一、基本信息二、您對(duì)本書的意見(jiàn)和建議(jiny)三、您

43、對(duì)我們的其他意見(jiàn)和建議共一百五十二頁(yè)一、柔性化(一)可調(diào)夾具(jij)(二)組合夾具共一百五十二頁(yè)(一)可調(diào)夾具(jij)圖5-72成組車床夾具(jij)1心軸體2螺母3鍵4定位套5滑柱6壓圈7開口墊圈共一百五十二頁(yè)(二)組合(zh)夾具1)基礎(chǔ)件。2)支承件。3)定位件。4)夾緊(ji jn)件。5)導(dǎo)向件。6)緊固件。7)輔助件。8)組合件。共一百五十二頁(yè)(二)組合(zh)夾具圖5-73轉(zhuǎn)向臂鉆孔組合夾具1長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板2方形支承座3菱形銷4長(zhǎng)方形墊板5長(zhǎng)方形支承座6圓形定位盤7圓形定位銷8鉆模板(mbn)9快換鉆套10開口墊圈共一百五十二頁(yè)二、高效化、自動(dòng)化(一)磁性?shī)A具(二)數(shù)控夾具(三)自動(dòng)(zdng)夾具(四)夾具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化共一百五十二頁(yè)(一)磁性(cxng)夾具與傳統(tǒng)的機(jī)械夾持方法相比，磁性?shī)A具在