最新機(jī)床卡具第五章課件

機(jī)床卡具第五章機(jī)床卡具第五章15機(jī)床卡具5.1概述5.2工件的定位5.3工件的夾緊5.4機(jī)床夾具的其它裝置5.5機(jī)床專用夾具的設(shè)計要點5機(jī)床卡具5.1概述2最新機(jī)床卡具第五章課件3最新機(jī)床卡具第五章課件4最新機(jī)床卡具第五章課件5最新機(jī)床卡具第五章課件6最新機(jī)床卡具第五章課件7最新機(jī)床卡具第五章課件85.2工件的定位5.2.1定位原理5.2.2平面定位方式5.2.3圓柱孔定位方式5.2.4外圓柱面定位方式5.2.5組合表面定位方式5.2工件的定位5.2.1定位原理95.2.1定位原理工件定位就是采取適當(dāng)?shù)募s束措施來限制工件的某些自由度，使工件在該方向上有確定的位置。圖示為典型形狀工件的六點定位。實際夾具是用定位元件對工件產(chǎn)生約束作用的。5.2.1定位原理工件定位就是采取適當(dāng)?shù)募s束措施來限制工件10如圖示的工件上銑槽，圖中所用的定位即為完全定位。定位時正好限制了六個自由度，則為完全定位。正常的定位情況定位時正好限制的自由度少于六個，則為不完全定位。實際定位時有時會對不需要限制的自由度也加以限制。這是允許的，有時甚至是必要的。如圖示的工件上銑槽，圖中所用的定位即為完全定位。定位時正好限11非正常的定位情況包括欠定位和過定位(或稱重復(fù)定位)。欠定位是需要限制的自由度沒有全部被限制的情況，欠定位不能保證位置精度，是不允許的。過定位是某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制了的情況。過定位一般是不允許的，但有時也有一定的好處，這時只要工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件都具有較高的形狀和位置精度，過定位也是允許的。圖5—5所示的定位為過定位。非正常的定位情況包括欠定位和過定位(或稱重復(fù)定位)。12最新機(jī)床卡具第五章課件135.2.2平面定位方式平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有以下幾種：1.固定支承2.可調(diào)支承3.自位支承4.輔助支承5.2.2平面定位方式平面定位的主要形式是支承定位。141.固定支承固定支承有支承釘和支承板兩種形式。圖5—6a、b、c所示為標(biāo)準(zhǔn)化的三種支承釘。圖5—6d、e所示為標(biāo)準(zhǔn)化的兩種支承板。同一定位平面上的支承釘或支承板之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，以提高定位穩(wěn)定性和定位精度。支承的工作表面要求耐磨，以保持夾具的定位精度。支承釘和支承板均采用較好的材料，并經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?.固定支承固定支承有支承釘和支承板兩種形式。15最新機(jī)床卡具第五章課件162

可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點位置可以調(diào)整的支承?？烧{(diào)支承主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基準(zhǔn)面定位的工序中。圖所示的幾種可調(diào)支承采用螺釘螺母形式實現(xiàn)支承點位置的調(diào)整?？烧{(diào)支承在使用時的作用與固定支承相同。2

可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點位置可以調(diào)整的支承。173自位支承在定位過程中，能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動調(diào)整的叫自位支承。這類支承在結(jié)構(gòu)上均設(shè)計成活動或浮動的。常用于毛坯表面、斷續(xù)表面、階梯表面以及有角度誤差表面的定位。自位支承定位作用仍相當(dāng)于一個固定支承，只限制工件的一個自由度。3自位支承在定位過程中，能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動調(diào)整的184輔助支承輔助支承是在每個工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件。它不起定位作用，而用來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。圖5—10所示為輔助支承的典型結(jié)構(gòu)。4輔助支承輔助支承是在每個工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件19最新機(jī)床卡具第五章課件205.2.3圓柱孔定位方式1.心軸2.圓柱定位銷3.非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷4.菱形銷和圓錐銷5.2.3圓柱孔定位方式1.心軸211.心軸a)為間隙配合心軸，工件裝卸方便，定心精度不高。b)為過盈配合心軸，定心精度高，但裝卸工件不便，易損傷工件定位孔。c)為小錐度心軸，工件安裝時輕輕敲人或壓人，通過孔和心軸接觸表面的彈性變形來夾緊工件，可獲得較高的定心精度。除了剛性心軸外，生產(chǎn)中還有彈性心軸、液塑心軸及自動定心心軸等，它們在定位的同時將工件夾緊，使用很方便，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。1.心軸a)為間隙配合心軸，工件裝卸方便，定心精度不高。222圓柱定位銷圖所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位銷。上端部有較長的倒角，便于工件裝入。圖a、b、c的定位銷以尾柄與夾具體采用過盈配合聯(lián)接。圖d前定位銷通過襯套與夾具體聯(lián)接，其尾柄與襯套采用間隙配合，這種結(jié)構(gòu)便于更換。2圓柱定位銷圖所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位銷。上端部有較長的倒角，233.非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷圖5—13所示為非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷的例子。其中圖b適用于直徑尺寸大的定位孔。3.非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷圖5—13所示為非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷的例子。244.菱形銷和圓錐銷圖a所示為菱形銷，定位時只在該接觸方向限制工件的一個自由度，在需要避免過定位時使用。圖b所示圓錐銷用于毛坯孔定位，圖c所示圓錐銷用于已加工孔定位。4.菱形銷和圓錐銷圖a所示為菱形銷，定位時只在該接觸方向限制255.2.4外圓柱面定位方式以外圓柱面定位時，夾具上常用的定位元件是V形塊和定位套。V形塊分為固定式和活動式兩種。圖5—16中的活動V形塊只限制工件左右方向的移動自由度，同時還兼有夾緊作用。限制了工件繞左側(cè)圓柱定位銷軸線轉(zhuǎn)動的自由度。使用V形塊定位的特點是對中性好，能使工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在兩工作面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。V形塊適用于不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可用它定位。5.2.4外圓柱面定位方式以外圓柱面定位時，夾具上常用的26V形塊結(jié)構(gòu)V形塊定位是最常見的定位方式。其結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化。V形塊在夾具中的安裝尺寸T是V形塊的主要設(shè)計參數(shù).兩工作面間的夾角有60o、90o及120o等.V形塊結(jié)構(gòu)V形塊定位是最常見的定位方式。27圖示為兩種定位套定位的形式。這種定位方法定心精度不高。定位套孔口有倒角，便于工件裝入。適用于精基準(zhǔn)定位。此外，工件外圓柱面還可用半圓套或圓錐套定位。定位套圖示為兩種定位套定位的形式。這種定位方法定心精度不高。定位套28最新機(jī)床卡具第五章課件295.2.5組合表面定位方式1．孔與端面組合定位

圖5—18所示的軸套零件，采用內(nèi)孔及一端面組合定位。2．一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有利于夾具的設(shè)計與制造。工件的定位平面一般是加工過的精基面，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門設(shè)置的工藝孔。一面兩孔定位時相應(yīng)的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個圓柱銷；(2)一個圓柱銷和一個削邊銷。5.2.5組合表面定位方式1．孔與端面組合定位30圖a所示是過定位，應(yīng)盡量避免。圖b所示，以軸肩支承工件端面，以短圓柱面對孔定位，避免了過定位。圖c、d所示，孔用長圓柱面定位，工件端面以小臺肩面支承或用球面自位支承，以避免過定位。圖a所示是過定位，應(yīng)盡量避免。31（1）兩個圓柱銷即采用兩個短圓柱定位銷與兩孔配合，a所示。這種定位是過定位，沿連心線方向的自由度被重復(fù)限制了。只能用于加工要求不高的場合，使用較少。（1）兩個圓柱銷即采用兩個短圓柱定位銷與兩孔配合，a所示。32（2）一個圓柱銷和一個削邊銷采用定位銷“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)角誤差沒有增大，保證了定位精度。在安裝削邊銷時，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。采用一個平面、一個圓柱銷和一個菱形銷定位，依次限制了工件的三個、兩個和一個自由度，實現(xiàn)完全定位，避免了用兩個圓柱銷的過定位缺陷。它是“一面兩孔”定位時最常用的定位方式。（2）一個圓柱銷和一個削邊銷采用定位銷“削邊”的方法，不縮小335.3工件的夾緊5.3.1夾緊的基本要求5.3.2夾緊力方向的確定5.3.3夾緊力作用點的選擇5.3.4夾緊力大小的估算5.3.5常用的夾緊機(jī)構(gòu)5.3工件的夾緊5.3.1夾緊的基本要求345.3.1夾緊的基本要求1)夾緊時不能破壞工件定位時獲得的正確位置。2)夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。既要保證加工過程中工件不發(fā)生松動或振動，又不允許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。3)夾緊操作應(yīng)方便、省力、安全。4)夾緊機(jī)構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量及工／件相適應(yīng)。5)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。5.3.1夾緊的基本要求1)夾緊時不能破壞工件定位時獲得的355.3.2夾緊力方向的確定1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位，而不能破壞定位。為此一般要求主夾緊力應(yīng)垂直指向第一定位基準(zhǔn)面。如圖5—23所示.5.3.2夾緊力方向的確定1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定362）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。如圖5—24所示。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373)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。如圖5—25所示。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385.3.3夾緊力作用點的選擇1)夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)內(nèi)，以保證工件已獲得的定位不變。作用點不正對支承元件或落到了支承元件的支承范圍之外，產(chǎn)生了使工件翻轉(zhuǎn)的力矩，破壞了工件的定位。5.3.3夾緊力作用點的選擇1)夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件392)夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。如圖5—27所示。2)夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變403)夾緊力作用點和支承點應(yīng)盡量靠近切削部位，提高工件切削部位的剛度和抗振性。如圖5—28所示，在拔叉上銑槽，在切削部位增加了輔助支承和輔助夾緊。3)夾緊力作用點和支承點應(yīng)盡量靠近切削部位，提高工件切削部位414)夾緊力作用點應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，減小加工誤差。如圖5—29所示，工件以三個支承釘定位時，若夾緊力作用在L／2處，則各支承釘處壓力不相等，接觸變形不一樣，造成定位基準(zhǔn)面傾斜。若夾緊力作用在2L／3處，可避免上述現(xiàn)象。4)夾緊力作用點應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，減小加工誤差425.3.4夾緊力大小的估算在估算時，將工件視為分離體，以最不利于夾緊時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)，作為實際所需的夾緊力。K—安全系數(shù)，一般取1.5～2.5；F—由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為N。分析工件的受力情況時，除了夾緊力、切削力外，大工件還應(yīng)考慮重力，運動速度較大時還必須考慮離心力和慣性力的影響。5.3.4夾緊力大小的估算在估算時，將工件視為分離體，以最435.3.5常用的夾緊機(jī)構(gòu)(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)(二)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)(四)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)(五)定心夾緊機(jī)構(gòu)(六)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(七)夾緊機(jī)構(gòu)的動力源5.3.5常用的夾緊機(jī)構(gòu)(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)44利用斜楔直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)具有一定的擴(kuò)力作用。圖5—32所示為幾種用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件的實例。采用斜楔夾緊時，獲得的夾緊力為：斜楔的自鎖條件為：(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)利用斜楔直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)45最新機(jī)床卡具第五章課件46(二)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由螺釘、螺母、螺栓或螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元件與墊圈、壓板或壓塊等組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。目前夾具上用得最多的一種。圖5—33所示是幾個應(yīng)用實例。螺旋夾緊力的計算公式：圖5—34所示的快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。(二)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由螺釘、螺母、螺栓或螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元47最新機(jī)床卡具第五章課件48比單一的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—33a、b)夾緊動作快。工件裝卸方便夾緊效率高。比單一的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—33a、b)夾緊動作快。49(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。圖5—35所示為幾種常見的偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心夾緊原理與斜楔夾緊機(jī)構(gòu)依斜面高度增高而產(chǎn)生夾緊相似，只是斜楔夾緊的楔角不變，而偏心夾緊的楔角是變化的。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速。缺點是自鎖性能差，夾緊行程和增力比小，用于工件尺寸變化不大，切削力小而且平穩(wěn)的場合，不適合在粗加工中應(yīng)用。(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為偏心夾50最新機(jī)床卡具第五章課件51(四)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是白鎖性能差。常用于氣動、液壓夾緊中。(四)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易52(五)定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)，即在夾緊過程中能使工件實現(xiàn)定心或?qū)χ小?)以等速移動原理來實現(xiàn)定心夾緊。如三爪卡盤利用三個卡爪的等速移動來實現(xiàn)定心夾緊。夾緊后工件外圓軸線總是與主軸軸線重合。圖5—38所示為定心虎鉗。2)以均勻彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊。圖5—39所示為彈簧夾頭。由于錐面的作用使簧瓣收縮，對工件進(jìn)行定心夾緊。3)圖5—40所示為液性塑料定心夾具，工件以孔和端面定位。00(五)定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和53最新機(jī)床卡具第五章課件54最新機(jī)床卡具第五章課件55最新機(jī)床卡具第五章課件56(六)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)是指操縱一個手柄或利用一個動力裝置就能完成若干個動作(包括夾緊和其它動作)的機(jī)構(gòu).采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)，可以減少工件裝夾時間，簡化夾具結(jié)構(gòu)。主要包括：多點聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—41).多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—42).夾緊與鎖緊支承聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—43）.夾緊與移動壓板聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（圖5—44).(六)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)是指操縱一個手柄或利用一個動力57最新機(jī)床卡具第五章課件58最新機(jī)床卡具第五章課件59最新機(jī)床卡具第五章課件60最新機(jī)床卡具第五章課件61(七)夾緊機(jī)構(gòu)的動力源夾具廣泛采用的是手動夾緊，它結(jié)構(gòu)簡單，成本低。但手動夾緊動作慢，勞動強(qiáng)度大，夾緊力變動大。在大批大量生產(chǎn)中往往采用機(jī)動夾緊。如氣動、液動、氣液聯(lián)合驅(qū)動、電磁、電動、真空夾緊等。機(jī)動夾緊可以克服手動夾緊的缺點，提高生產(chǎn)率，還有利于實現(xiàn)自動化，當(dāng)然成本也會提高。此外還有利用切削力、離心力等夾緊工件的自夾緊裝置，它節(jié)省了動力裝置，操作迅速。(七)夾緊機(jī)構(gòu)的動力源夾具廣泛采用的是手動夾緊，它結(jié)構(gòu)簡單，625.4機(jī)床夾具的其它裝置5.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置5.4.2鏜鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置5.4.3對刀裝置5.4.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接裝置5.4機(jī)床夾具的其它裝置5.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置635.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套。鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。如圖5—45所示,其中前三種均已標(biāo)準(zhǔn)化。對于一些特殊的場合，可以根據(jù)加工條件的特殊性設(shè)計專用鉆套。如圖5—46所示的幾種特殊鉆套，分別用于鉆多個小間距孔、在工件凹陷處鉆孔、在斜面上鉆孔。5.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套。64最新機(jī)床卡具第五章課件65最新機(jī)床卡具第五章課件665.4.2鏜鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鏜套有固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套兩類。圖5—47所示為固定式鏜套，適用于鏜桿速度低于20m／min時的鏜孔。固定式鏜套外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，已標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)鏜桿速度超過20m／min時，可采用回轉(zhuǎn)式鏜套?；剞D(zhuǎn)式鏜套可分為內(nèi)滾式和外滾式兩種。圖5—48所示為一根鏜桿上采用兩種回轉(zhuǎn)式鏜套的結(jié)構(gòu)，其中左端為內(nèi)滾式鏜套，右端為外滾式鏜套。5.4.2鏜鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鏜套有固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套67最新機(jī)床卡具第五章課件68回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分，鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動，降低了鏜套的磨損。鏜套2固定不動，鏜桿4軸承和導(dǎo)向滑套3在鏜套2內(nèi)可軸向移動，加工時鏜桿4和軸承內(nèi)環(huán)一起轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分，鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對695.4.3對刀裝置圖5—49所示為幾種常見的對刀裝置。常用的對刀塊和塞尺已標(biāo)準(zhǔn)化，可以直接選用。特殊形式的對刀塊也可以自行設(shè)計。對刀時移動機(jī)床工作臺，使刀具靠近對刀塊。在刀具與對刀塊之間塞進(jìn)一規(guī)定尺寸的塞尺，讓刀刃輕輕靠緊塞尺，抽動塞尺感覺到有一定的阻力時，即可確定刀具在該對刀方向上的位置。抽去塞尺，就可以開動機(jī)床進(jìn)行加工。對刀裝置應(yīng)設(shè)置在工件的切人一端便于對刀的位置。在批量加工中，為簡化夾具結(jié)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)工件對刀或試切法對刀。5.4.3對刀裝置圖5—49所示為幾種常見的對刀裝置。常用70最新機(jī)床卡具第五章課件715.4.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接裝置夾具在機(jī)床上安裝時，一種是安裝在機(jī)床工作臺上，如銑床、鉆床和鏜床夾具等，另一種是安裝在機(jī)床主軸上，如車床和內(nèi)、外圓磨床夾具等。為了保證夾具(含工件)相對于機(jī)床運動導(dǎo)軌、機(jī)床主軸(或刀具)有準(zhǔn)確的位置和方向，夾具上需要設(shè)計與機(jī)床相連接的裝置。圖5—50所示為銑床類夾具的安裝。圖5—51為車床類夾具與機(jī)床主軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。5.4.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接裝置夾具在機(jī)床上安裝時，一種是安72夾具體底面是主要安裝基準(zhǔn)面。該面應(yīng)足夠大，且盡可能作成周邊接觸、兩端接觸或四角接觸的形式。底面的對稱中心線上開有定向鍵槽，兩端各安裝上一個定向鍵，通過定向鍵與機(jī)床工作臺T形槽的配合來保證夾具在工作臺上的正確方向。夾具體上還設(shè)有U形耳座，供T形槽螺栓穿過，將夾具緊固在工作臺上。夾具體底面是主要安裝基準(zhǔn)面。該面應(yīng)足夠大，且盡可能作成周邊接73圖a中這種方式安裝迅速方便，定位精度高，但剛性較差，適用于輕切削的小型夾具。圖b中這種方式制造方便，但定位精度不高。圖c中這種方式不但定心精度高，而且剛性也好，但這種方式是過定位，因此要求夾具的制造精度高。圖a中這種方式安裝迅速方便，定位精度高，但剛性較差，適用于輕745.5機(jī)床專用夾具的設(shè)計要點5.5.1專用夾具的設(shè)計步驟5.5.2夾具裝配圖上技術(shù)要求的制定5.5.3典型機(jī)床夾具及設(shè)計要求5.5.4現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢5.5機(jī)床專用夾具的設(shè)計要點5.5.1專用夾具的設(shè)計步驟755.5.1專用夾具的設(shè)計步驟1．明確設(shè)計任務(wù)，收集設(shè)計資料1)分析研究工的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程等，了解工件的生產(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)計手冊、夾具圖冊、同類夾具的設(shè)計圖樣、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。2．?dāng)M定夾具結(jié)構(gòu)方案，畫出結(jié)構(gòu)草圖1)確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置。2)確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置。3)確定其它裝置的結(jié)構(gòu)形式。3．繪制夾具總裝配圖4．繪制夾具零件圖5.5.1專用夾具的設(shè)計步驟1．明確設(shè)計任務(wù)，收集設(shè)計資料765.5.2夾具裝配圖上技術(shù)要求制定1.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差1)夾具外形輪廓尺寸。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)其它影響工件加工精度的尺寸和公差。5.5.2夾具裝配圖上技術(shù)要求制定1.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺772.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)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)的或與檢驗方法有關(guān)的特殊的技術(shù)要求。2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求783．夾具裝配圖上公差與配合的確定對于直接影響工件加工精度的夾具公差，當(dāng)工件的加工尺寸為未注公差時，夾具上相應(yīng)的尺寸公差值按IT9～I(xiàn)Tll選??；工件上的位置要求為未注公差時，夾具上相應(yīng)的位置公差值按IT7～I(xiàn)T9選?。汗ぜ系慕嵌葹槲醋⒐顣r，夾具上相應(yīng)的角度公差值標(biāo)土3’～土10’。對于直接影響工件加工精度的配合類別的確定，根據(jù)配合公差的大小，盡量選用優(yōu)先配合。對于與工件加工精度無直接關(guān)系的夾具公差與配合，其中位置尺寸一般按IT9～I(xiàn)Tll選取，夾具的外形輪廓尺寸可按ITl3確定。其它的形位公差數(shù)值、配合類別可參考有關(guān)的夾具設(shè)計手冊或機(jī)械設(shè)計手冊確定。3．夾具裝配圖上公差與配合的確定795.5.3典型機(jī)床夾具及設(shè)計要求(1)鉆床夾具(2)鏜床夾具(3)銑床夾具(4)車床夾具5.5.3典型機(jī)床夾具及設(shè)計要求(1)鉆床夾具80(1)鉆床夾具(1)固定式鉆模：用于立式鉆床上加工單個孔或在搖臂鉆床、多軸鉆床上加工平行孔系。(2)回轉(zhuǎn)式鉆模：用于加工圍繞某一軸線分布的軸向或徑向孔系。(3)翻轉(zhuǎn)式鉆模：主要用于加工批量不大的小型工件上分布在不同表面上的孔。(4)蓋板式鉆模：適用于中批以下、大而笨重的工件在搖臂鉆床上加工孑L。(5)滑柱式鉆模：適用于不同生產(chǎn)類型的中小型工件上一般精度的孔加工。(1)鉆床夾具(1)固定式鉆模：用于立式鉆床上加工單個孔或在81(2)鏜床夾具鏜床夾具一般帶有鏜套，也將其稱為鏜模。鏜模根據(jù)其鏜套支架的布置形式可分為單面導(dǎo)向和雙面導(dǎo)向兩大類。較常用的導(dǎo)向形式有：(1)單支承前導(dǎo)向；(2)單支承后導(dǎo)向；(3)前后單支承雙面導(dǎo)向；(4)雙支承后導(dǎo)向當(dāng)一根鏜桿上有兩個或兩個以上的導(dǎo)向支承時，鏜桿與機(jī)床主軸應(yīng)采用浮動聯(lián)接。必須注意鏜刀從鏜套或工件毛坯孔中穿過的問題。(2)鏜床夾具鏜床夾具一般帶有鏜套，也將其稱為鏜模。82(3)銑床夾具銑床夾具主要用于銑床上加工平面、槽及成形表面等。按照銑削的進(jìn)給方式，銑床夾具可分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和仿形進(jìn)給式三類。設(shè)計銑床夾具時，要求夾具的受力元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，夾緊機(jī)構(gòu)所提供的夾緊力應(yīng)足夠大，并要求有較好的自鎖性能。應(yīng)盡可能采用機(jī)動夾緊和聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)，并在可能的情況下采用多件夾緊進(jìn)行多件加工。提高夾具的工作效率和降低工人的勞動強(qiáng)度。銑床夾具一般均設(shè)置對刀裝置和定向鍵，夾具體底板兩端設(shè)置U形耳座。(3)銑床夾具銑床夾具主要用于銑床上加工平面、槽及成形表面等83(4)車床夾具車床夾具安裝在車床主軸端，帶動工件旋轉(zhuǎn)，主要用于加工工件的回轉(zhuǎn)面、端面等。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)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。還有一類車床夾具多為專用夾具。設(shè)計車床夾具時，夾緊力必須足夠大，并須有可靠的自鎖性能。夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量緊湊，外形盡可能呈圓柱狀，重心靠近主軸端，懸伸長度小于外形直徑。夾具上所有元件或機(jī)構(gòu)不應(yīng)超出其外形輪廓，必要時應(yīng)加防護(hù)罩，以保證安全。(4)車床夾具車床夾具安裝在車床主軸端，帶動工件旋轉(zhuǎn)，主要用845.5.4現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(一)柔性化

(1)可調(diào)夾具；(2)組合夾具(二)高效化、自動化

(1)磁性夾具；(2)數(shù)控夾具；(3)自動夾具；(4)夾具設(shè)計的自動化.(三)精密化(四)標(biāo)準(zhǔn)化5.5.4現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(一)柔性化85(1)可調(diào)夾具可調(diào)夾具具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和良好的繼承性，因此使用可調(diào)夾具可大量減少專用夾具的數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低成本。可調(diào)夾具只要更換或調(diào)整個別定位、夾緊或?qū)蛟?，即可用于多種工件的加工，從而使多種工件的單件小批生產(chǎn)變?yōu)橐唤M工件在同一夾具上的成批生產(chǎn)。分為通用可調(diào)夾具和成組夾具(可稱為專用可調(diào)夾具)兩類。通用可調(diào)夾具的加工對象較廣，有時加工對象不確定。成組夾具是成組工藝中為一組工件的某一工序而專門設(shè)計的夾具，在同一成組生產(chǎn)單元內(nèi)使用。(1)可調(diào)夾具可調(diào)夾具具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和良好的繼承性，因此使86(2)組合夾具組合夾具是一種根據(jù)工件的加工工藝要求，利用一套標(biāo)準(zhǔn)化的夾具元件及合件組裝而成的夾具。組合夾具既可組裝成某一專用夾具，也可組裝成通用可調(diào)夾具或成組夾具。組合夾具最適合于小批量或非重復(fù)性的生產(chǎn)。組合夾具在20世紀(jì)40年代便已出現(xiàn)，并在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家得到迅速的發(fā)展。我國從20世紀(jì)50年代開始推廣使用組合夾具，到目前為止已形成了自己較為完整獨立的組合夾具系統(tǒng)。隨著柔性加工系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展，組合夾具也得到了新的發(fā)展。(2)組合夾具組合夾具是一種根據(jù)工件的加工工藝要求，利用一套87(1)磁性夾具磁性吸盤能在最短的調(diào)整時間內(nèi)使工件達(dá)到較高的定位精度，確保達(dá)到最大的吸緊力，并且夾緊力分布均勻。不會限制工件的部分部位。今天的磁性夾具通過應(yīng)用最新和最強(qiáng)有力的稀土磁性材料(主要是釹鐵硼和鈷化釤)，已經(jīng)具有比以往任何時候更好的工件夾緊性能。夾緊力明顯比其它類型電磁夾具的夾緊力要大得多，還能適應(yīng)更高的進(jìn)給速度，在某些情況下所適應(yīng)的進(jìn)給速度是機(jī)械夾緊狀態(tài)下的三倍。將其用于板材的銑削，避免了重復(fù)裝夾，使裝夾更快，生產(chǎn)效率得到了提高。(1)磁性夾具磁性吸盤能在最短的調(diào)整時間內(nèi)使工件達(dá)到較高的定88(2)數(shù)控夾具數(shù)控夾具具有按數(shù)控程序使工件進(jìn)行定位和夾緊的功能。夾具上兩個定位銷之間的距離根據(jù)需要所作的調(diào)節(jié)、定位銷插入和退出定位孔以及其它的定位和夾緊動作均可按程序自動實現(xiàn)。相應(yīng)的動作元件由步進(jìn)電動機(jī)或液壓傳動驅(qū)動。數(shù)控夾具比一般可調(diào)夾具或組合夾具具有更好的柔性，在加工中心或柔性制造單元上使用時，可顯著地提高自動化程度和機(jī)床的利用率。(2)數(shù)控夾具數(shù)控夾具具有按數(shù)控程序使工件進(jìn)行定位和夾緊的功89(3)自動夾具自動夾具指具有自動上下料機(jī)構(gòu)、能自動定位夾緊的專用夾具，如果工件需人工定向，則稱為半自動夾具?？蓽p少輔助時間，降低勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，適用于批量大、形狀規(guī)則的工件。(3)自動夾具自動夾具指具有自動上下料機(jī)構(gòu)、能自動定位夾緊的90(4)夾具設(shè)計的自動化傳統(tǒng)的人工設(shè)計夾具，設(shè)計效率低，周期長；設(shè)計精確性差；所設(shè)計的夾具結(jié)構(gòu)典型化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，成本高。機(jī)床夾具的CAD技術(shù)也已逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)。可以大大提高夾具設(shè)計工作的效率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；可以提高設(shè)計質(zhì)量；可以改善夾具的管理等工作；還可以為夾具的計算機(jī)輔助制造提供必要的信息，有利于實現(xiàn)設(shè)計與制造的集成。(4)夾具設(shè)計的自動化傳統(tǒng)的人工設(shè)計夾具，設(shè)計效率低，周期長91(三)精密化為了適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品的精密度不斷提高的需要，不僅需要高精度的機(jī)床，同樣需要高精度的機(jī)床夾具與之相配套。高精度自動定心夾具的定心精度可以達(dá)到微米級甚至亞微米級，高精度分度臺的分度精度可達(dá)土0.1”。在孔系組合夾具基礎(chǔ)板上，采用調(diào)節(jié)粘接法，孔間距的調(diào)整精度可達(dá)幾個微米。(三)精密化為了適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品的精密度不斷提高的需要，不僅需要92(四)標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化是柔性化的基礎(chǔ)，為了實現(xiàn)夾具的柔性化，夾具的結(jié)構(gòu)必須向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化可以實現(xiàn)夾具生產(chǎn)的專業(yè)化，從而提高夾具在設(shè)計、制造和使用上的經(jīng)濟(jì)效益，還可促進(jìn)技術(shù)現(xiàn)代化。在夾具標(biāo)準(zhǔn)化和組合化的基礎(chǔ)上還可發(fā)展為模塊化夾具，目前國外已在基礎(chǔ)件、支承件、動力合件等方面開發(fā)出了模塊化夾具的雛形。如模塊式虎鉗采用不同規(guī)格的鉗口和動力合件，可加工不同形狀和尺寸的工件。(四)標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化是柔性化的基礎(chǔ)，為了實現(xiàn)夾具的柔性化93最新機(jī)床卡具第五章課件94最新機(jī)床卡具第五章課件95最新機(jī)床卡具第五章課件96最新機(jī)床卡具第五章課件97最新機(jī)床卡具第五章課件98最新機(jī)床卡具第五章課件99機(jī)床卡具第五章機(jī)床卡具第五章1005機(jī)床卡具5.1概述5.2工件的定位5.3工件的夾緊5.4機(jī)床夾具的其它裝置5.5機(jī)床專用夾具的設(shè)計要點5機(jī)床卡具5.1概述101最新機(jī)床卡具第五章課件102最新機(jī)床卡具第五章課件103最新機(jī)床卡具第五章課件104最新機(jī)床卡具第五章課件105最新機(jī)床卡具第五章課件106最新機(jī)床卡具第五章課件1075.2工件的定位5.2.1定位原理5.2.2平面定位方式5.2.3圓柱孔定位方式5.2.4外圓柱面定位方式5.2.5組合表面定位方式5.2工件的定位5.2.1定位原理1085.2.1定位原理工件定位就是采取適當(dāng)?shù)募s束措施來限制工件的某些自由度，使工件在該方向上有確定的位置。圖示為典型形狀工件的六點定位。實際夾具是用定位元件對工件產(chǎn)生約束作用的。5.2.1定位原理工件定位就是采取適當(dāng)?shù)募s束措施來限制工件109如圖示的工件上銑槽，圖中所用的定位即為完全定位。定位時正好限制了六個自由度，則為完全定位。正常的定位情況定位時正好限制的自由度少于六個，則為不完全定位。實際定位時有時會對不需要限制的自由度也加以限制。這是允許的，有時甚至是必要的。如圖示的工件上銑槽，圖中所用的定位即為完全定位。定位時正好限110非正常的定位情況包括欠定位和過定位(或稱重復(fù)定位)。欠定位是需要限制的自由度沒有全部被限制的情況，欠定位不能保證位置精度，是不允許的。過定位是某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制了的情況。過定位一般是不允許的，但有時也有一定的好處，這時只要工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件都具有較高的形狀和位置精度，過定位也是允許的。圖5—5所示的定位為過定位。非正常的定位情況包括欠定位和過定位(或稱重復(fù)定位)。111最新機(jī)床卡具第五章課件1125.2.2平面定位方式平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有以下幾種：1.固定支承2.可調(diào)支承3.自位支承4.輔助支承5.2.2平面定位方式平面定位的主要形式是支承定位。1131.固定支承固定支承有支承釘和支承板兩種形式。圖5—6a、b、c所示為標(biāo)準(zhǔn)化的三種支承釘。圖5—6d、e所示為標(biāo)準(zhǔn)化的兩種支承板。同一定位平面上的支承釘或支承板之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，以提高定位穩(wěn)定性和定位精度。支承的工作表面要求耐磨，以保持夾具的定位精度。支承釘和支承板均采用較好的材料，并經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?.固定支承固定支承有支承釘和支承板兩種形式。114最新機(jī)床卡具第五章課件1152

可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點位置可以調(diào)整的支承。可調(diào)支承主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基準(zhǔn)面定位的工序中。圖所示的幾種可調(diào)支承采用螺釘螺母形式實現(xiàn)支承點位置的調(diào)整?？烧{(diào)支承在使用時的作用與固定支承相同。2

可調(diào)支承可調(diào)支承是支承點位置可以調(diào)整的支承。1163自位支承在定位過程中，能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動調(diào)整的叫自位支承。這類支承在結(jié)構(gòu)上均設(shè)計成活動或浮動的。常用于毛坯表面、斷續(xù)表面、階梯表面以及有角度誤差表面的定位。自位支承定位作用仍相當(dāng)于一個固定支承，只限制工件的一個自由度。3自位支承在定位過程中，能隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動調(diào)整的1174輔助支承輔助支承是在每個工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件。它不起定位作用，而用來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。圖5—10所示為輔助支承的典型結(jié)構(gòu)。4輔助支承輔助支承是在每個工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件118最新機(jī)床卡具第五章課件1195.2.3圓柱孔定位方式1.心軸2.圓柱定位銷3.非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷4.菱形銷和圓錐銷5.2.3圓柱孔定位方式1.心軸1201.心軸a)為間隙配合心軸，工件裝卸方便，定心精度不高。b)為過盈配合心軸，定心精度高，但裝卸工件不便，易損傷工件定位孔。c)為小錐度心軸，工件安裝時輕輕敲人或壓人，通過孔和心軸接觸表面的彈性變形來夾緊工件，可獲得較高的定心精度。除了剛性心軸外，生產(chǎn)中還有彈性心軸、液塑心軸及自動定心心軸等，它們在定位的同時將工件夾緊，使用很方便，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。1.心軸a)為間隙配合心軸，工件裝卸方便，定心精度不高。1212圓柱定位銷圖所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位銷。上端部有較長的倒角，便于工件裝入。圖a、b、c的定位銷以尾柄與夾具體采用過盈配合聯(lián)接。圖d前定位銷通過襯套與夾具體聯(lián)接，其尾柄與襯套采用間隙配合，這種結(jié)構(gòu)便于更換。2圓柱定位銷圖所示為標(biāo)準(zhǔn)化的圓柱定位銷。上端部有較長的倒角，1223.非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷圖5—13所示為非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷的例子。其中圖b適用于直徑尺寸大的定位孔。3.非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷圖5—13所示為非標(biāo)準(zhǔn)圓柱定位銷的例子。1234.菱形銷和圓錐銷圖a所示為菱形銷，定位時只在該接觸方向限制工件的一個自由度，在需要避免過定位時使用。圖b所示圓錐銷用于毛坯孔定位，圖c所示圓錐銷用于已加工孔定位。4.菱形銷和圓錐銷圖a所示為菱形銷，定位時只在該接觸方向限制1245.2.4外圓柱面定位方式以外圓柱面定位時，夾具上常用的定位元件是V形塊和定位套。V形塊分為固定式和活動式兩種。圖5—16中的活動V形塊只限制工件左右方向的移動自由度，同時還兼有夾緊作用。限制了工件繞左側(cè)圓柱定位銷軸線轉(zhuǎn)動的自由度。使用V形塊定位的特點是對中性好，能使工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在兩工作面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。V形塊適用于不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工，是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可用它定位。5.2.4外圓柱面定位方式以外圓柱面定位時，夾具上常用的125V形塊結(jié)構(gòu)V形塊定位是最常見的定位方式。其結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化。V形塊在夾具中的安裝尺寸T是V形塊的主要設(shè)計參數(shù).兩工作面間的夾角有60o、90o及120o等.V形塊結(jié)構(gòu)V形塊定位是最常見的定位方式。126圖示為兩種定位套定位的形式。這種定位方法定心精度不高。定位套孔口有倒角，便于工件裝入。適用于精基準(zhǔn)定位。此外，工件外圓柱面還可用半圓套或圓錐套定位。定位套圖示為兩種定位套定位的形式。這種定位方法定心精度不高。定位套127最新機(jī)床卡具第五章課件1285.2.5組合表面定位方式1．孔與端面組合定位

圖5—18所示的軸套零件，采用內(nèi)孔及一端面組合定位。2．一面兩孔組合定位常用于加工箱體、杠桿、蓋板等零件，易做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的位置精度，又有利于夾具的設(shè)計與制造。工件的定位平面一般是加工過的精基面，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是為定位需要而專門設(shè)置的工藝孔。一面兩孔定位時相應(yīng)的定位元件是一面兩銷，兩定位銷可以有以下兩種：(1)兩個圓柱銷；(2)一個圓柱銷和一個削邊銷。5.2.5組合表面定位方式1．孔與端面組合定位129圖a所示是過定位，應(yīng)盡量避免。圖b所示，以軸肩支承工件端面，以短圓柱面對孔定位，避免了過定位。圖c、d所示，孔用長圓柱面定位，工件端面以小臺肩面支承或用球面自位支承，以避免過定位。圖a所示是過定位，應(yīng)盡量避免。130（1）兩個圓柱銷即采用兩個短圓柱定位銷與兩孔配合，a所示。這種定位是過定位，沿連心線方向的自由度被重復(fù)限制了。只能用于加工要求不高的場合，使用較少。（1）兩個圓柱銷即采用兩個短圓柱定位銷與兩孔配合，a所示。131（2）一個圓柱銷和一個削邊銷采用定位銷“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)角誤差沒有增大，保證了定位精度。在安裝削邊銷時，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。采用一個平面、一個圓柱銷和一個菱形銷定位，依次限制了工件的三個、兩個和一個自由度，實現(xiàn)完全定位，避免了用兩個圓柱銷的過定位缺陷。它是“一面兩孔”定位時最常用的定位方式。（2）一個圓柱銷和一個削邊銷采用定位銷“削邊”的方法，不縮小1325.3工件的夾緊5.3.1夾緊的基本要求5.3.2夾緊力方向的確定5.3.3夾緊力作用點的選擇5.3.4夾緊力大小的估算5.3.5常用的夾緊機(jī)構(gòu)5.3工件的夾緊5.3.1夾緊的基本要求1335.3.1夾緊的基本要求1)夾緊時不能破壞工件定位時獲得的正確位置。2)夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。既要保證加工過程中工件不發(fā)生松動或振動，又不允許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。3)夾緊操作應(yīng)方便、省力、安全。4)夾緊機(jī)構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量及工／件相適應(yīng)。5)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。5.3.1夾緊的基本要求1)夾緊時不能破壞工件定位時獲得的1345.3.2夾緊力方向的確定1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位，而不能破壞定位。為此一般要求主夾緊力應(yīng)垂直指向第一定位基準(zhǔn)面。如圖5—23所示.5.3.2夾緊力方向的確定1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定1352）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。如圖5—24所示。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1363)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。如圖5—25所示。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1375.3.3夾緊力作用點的選擇1)夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)內(nèi)，以保證工件已獲得的定位不變。作用點不正對支承元件或落到了支承元件的支承范圍之外，產(chǎn)生了使工件翻轉(zhuǎn)的力矩，破壞了工件的定位。5.3.3夾緊力作用點的選擇1)夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件1382)夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。如圖5—27所示。2)夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變1393)夾緊力作用點和支承點應(yīng)盡量靠近切削部位，提高工件切削部位的剛度和抗振性。如圖5—28所示，在拔叉上銑槽，在切削部位增加了輔助支承和輔助夾緊。3)夾緊力作用點和支承點應(yīng)盡量靠近切削部位，提高工件切削部位1404)夾緊力作用點應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，減小加工誤差。如圖5—29所示，工件以三個支承釘定位時，若夾緊力作用在L／2處，則各支承釘處壓力不相等，接觸變形不一樣，造成定位基準(zhǔn)面傾斜。若夾緊力作用在2L／3處，可避免上述現(xiàn)象。4)夾緊力作用點應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，減小加工誤差1415.3.4夾緊力大小的估算在估算時，將工件視為分離體，以最不利于夾緊時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)，作為實際所需的夾緊力。K—安全系數(shù)，一般取1.5～2.5；F—由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為N。分析工件的受力情況時，除了夾緊力、切削力外，大工件還應(yīng)考慮重力，運動速度較大時還必須考慮離心力和慣性力的影響。5.3.4夾緊力大小的估算在估算時，將工件視為分離體，以最1425.3.5常用的夾緊機(jī)構(gòu)(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)(二)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)(四)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)(五)定心夾緊機(jī)構(gòu)(六)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(七)夾緊機(jī)構(gòu)的動力源5.3.5常用的夾緊機(jī)構(gòu)(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)143利用斜楔直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)具有一定的擴(kuò)力作用。圖5—32所示為幾種用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件的實例。采用斜楔夾緊時，獲得的夾緊力為：斜楔的自鎖條件為：(一)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)利用斜楔直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)144最新機(jī)床卡具第五章課件145(二)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由螺釘、螺母、螺栓或螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元件與墊圈、壓板或壓塊等組成的夾緊機(jī)構(gòu)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。目前夾具上用得最多的一種。圖5—33所示是幾個應(yīng)用實例。螺旋夾緊力的計算公式：圖5—34所示的快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。(二)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)由螺釘、螺母、螺栓或螺桿等帶有螺旋結(jié)構(gòu)的元146最新機(jī)床卡具第五章課件147比單一的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—33a、b)夾緊動作快。工件裝卸方便夾緊效率高。比單一的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—33a、b)夾緊動作快。148(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。圖5—35所示為幾種常見的偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心夾緊原理與斜楔夾緊機(jī)構(gòu)依斜面高度增高而產(chǎn)生夾緊相似，只是斜楔夾緊的楔角不變，而偏心夾緊的楔角是變化的。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速。缺點是自鎖性能差，夾緊行程和增力比小，用于工件尺寸變化不大，切削力小而且平穩(wěn)的場合，不適合在粗加工中應(yīng)用。(三)偏心夾緊機(jī)構(gòu)用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為偏心夾149最新機(jī)床卡具第五章課件150(四)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是白鎖性能差。常用于氣動、液壓夾緊中。(四)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易151(五)定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)，即在夾緊過程中能使工件實現(xiàn)定心或?qū)χ小?)以等速移動原理來實現(xiàn)定心夾緊。如三爪卡盤利用三個卡爪的等速移動來實現(xiàn)定心夾緊。夾緊后工件外圓軸線總是與主軸軸線重合。圖5—38所示為定心虎鉗。2)以均勻彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊。圖5—39所示為彈簧夾頭。由于錐面的作用使簧瓣收縮，對工件進(jìn)行定心夾緊。3)圖5—40所示為液性塑料定心夾具，工件以孔和端面定位。00(五)定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和152最新機(jī)床卡具第五章課件153最新機(jī)床卡具第五章課件154最新機(jī)床卡具第五章課件155(六)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)是指操縱一個手柄或利用一個動力裝置就能完成若干個動作(包括夾緊和其它動作)的機(jī)構(gòu).采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)，可以減少工件裝夾時間，簡化夾具結(jié)構(gòu)。主要包括：多點聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—41).多件聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—42).夾緊與鎖緊支承聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)(圖5—43）.夾緊與移動壓板聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)（圖5—44).(六)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)是指操縱一個手柄或利用一個動力156最新機(jī)床卡具第五章課件157最新機(jī)床卡具第五章課件158最新機(jī)床卡具第五章課件159最新機(jī)床卡具第五章課件160(七)夾緊機(jī)構(gòu)的動力源夾具廣泛采用的是手動夾緊，它結(jié)構(gòu)簡單，成本低。但手動夾緊動作慢，勞動強(qiáng)度大，夾緊力變動大。在大批大量生產(chǎn)中往往采用機(jī)動夾緊。如氣動、液動、氣液聯(lián)合驅(qū)動、電磁、電動、真空夾緊等。機(jī)動夾緊可以克服手動夾緊的缺點，提高生產(chǎn)率，還有利于實現(xiàn)自動化，當(dāng)然成本也會提高。此外還有利用切削力、離心力等夾緊工件的自夾緊裝置，它節(jié)省了動力裝置，操作迅速。(七)夾緊機(jī)構(gòu)的動力源夾具廣泛采用的是手動夾緊，它結(jié)構(gòu)簡單，1615.4機(jī)床夾具的其它裝置5.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置5.4.2鏜鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置5.4.3對刀裝置5.4.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接裝置5.4機(jī)床夾具的其它裝置5.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置1625.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套。鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。如圖5—45所示,其中前三種均已標(biāo)準(zhǔn)化。對于一些特殊的場合，可以根據(jù)加工條件的特殊性設(shè)計專用鉆套。如圖5—46所示的幾種特殊鉆套，分別用于鉆多個小間距孔、在工件凹陷處鉆孔、在斜面上鉆孔。5.4.1鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套。163最新機(jī)床卡具第五章課件164最新機(jī)床卡具第五章課件1655.4.2鏜鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鏜套有固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套兩類。圖5—47所示為固定式鏜套，適用于鏜桿速度低于20m／min時的鏜孔。固定式鏜套外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，已標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)鏜桿速度超過20m／min時，可采用回轉(zhuǎn)式鏜套。回轉(zhuǎn)式鏜套可分為內(nèi)滾式和外滾式兩種。圖5—48所示為一根鏜桿上采用兩種回轉(zhuǎn)式鏜套的結(jié)構(gòu)，其中左端為內(nèi)滾式鏜套，右端為外滾式鏜套。5.4.2鏜鉆孔刀具的導(dǎo)向裝置鏜套有固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套166最新機(jī)床卡具第五章課件167回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分，鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動，降低了鏜套的磨損。鏜套2固定不動，鏜桿4軸承和導(dǎo)向滑套3在鏜套2內(nèi)可軸向移動，加工時鏜桿4和軸承內(nèi)環(huán)一起轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分，鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對1685.4.3對刀裝置圖5—49所示為幾種常見的對刀裝置。常用的對刀塊和塞尺已標(biāo)準(zhǔn)化，可以直接選用。特殊形式的對刀塊也可以自行設(shè)計。對刀時移動機(jī)床工作臺，使刀具靠近對刀塊。在刀具與對刀塊之間塞進(jìn)一規(guī)定尺寸的塞尺，讓刀刃輕輕靠緊塞尺，抽動塞尺感覺到有一定的阻力時，即可確定刀具在該對刀方向上的位置。抽去塞尺，就可以開動機(jī)床進(jìn)行加工。對刀裝置應(yīng)設(shè)置在工件的切人一端便于對刀的位置。在批量加工中，為簡化夾具結(jié)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)工件對刀或試切法對刀。5.4.3對刀裝置圖5—49所示為幾種常見的對刀裝置。常用169最新機(jī)床卡具第五章課件1705.4.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接裝置夾具在機(jī)床上安裝時，一種是安裝在機(jī)床工作臺上，如銑床、鉆床和鏜床夾具等，另一種是安裝在機(jī)床主軸上，如車床和內(nèi)、外圓磨床夾具等。為了保證夾具(含工件)相對于機(jī)床運動導(dǎo)軌、機(jī)床主軸(或刀具)有準(zhǔn)確的位置和方向，夾具上需要設(shè)計與機(jī)床相連接的裝置。圖5—50所示為銑床類夾具的安裝。圖5—51為車床類夾具與機(jī)床主軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。5.4.4夾具與機(jī)床的聯(lián)接裝置夾具在機(jī)床上安裝時，一種是安171夾具體底面是主要安裝基準(zhǔn)面。該面應(yīng)足夠大，且盡可能作成周邊接觸、兩端接觸或四角接觸的形式。底面的對稱中心線上開有定向鍵槽，兩端各安裝上一個定向鍵，通過定向鍵與機(jī)床工作臺T形槽的配合來保證夾具在工作臺上的正確方向。夾具體上還設(shè)有U形耳座，供T形槽螺栓穿過，將夾具緊固在工作臺上。夾具體底面是主要安裝基準(zhǔn)面。該面應(yīng)足夠大，且盡可能作成周邊接172圖a中這種方式安裝迅速方便，定位精度高，但剛性較差，適用于輕切削的小型夾具。圖b中這種方式制造方便，但定位精度不高。圖c中這種方式不但定心精度高，而且剛性也好，但這種方式是過定位，因此要求夾具的制造精度高。圖a中這種方式安裝迅速方便，定位精度高，但剛性較差，適用于輕1735.5機(jī)床專用夾具的設(shè)計要點5.5.1專用夾具的設(shè)計步驟5.5.2夾具裝配圖上技術(shù)要求的制定5.5.3典型機(jī)床夾具及設(shè)計要求5.5.4現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢5.5機(jī)床專用夾具的設(shè)計要點5.5.1專用夾具的設(shè)計步驟1745.5.1專用夾具的設(shè)計步驟1．明確設(shè)計任務(wù)，收集設(shè)計資料1)分析研究工的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程等，了解工件的生產(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)計手冊、夾具圖冊、同類夾具的設(shè)計圖樣、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。2．?dāng)M定夾具結(jié)構(gòu)方案，畫出結(jié)構(gòu)草圖1)確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置。2)確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置。3)確定其它裝置的結(jié)構(gòu)形式。3．繪制夾具總裝配圖4．繪制夾具零件圖5.5.1專用夾具的設(shè)計步驟1．明確設(shè)計任務(wù)，收集設(shè)計資料1755.5.2夾具裝配圖上技術(shù)要求制定1.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差1)夾具外形輪廓尺寸。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)其它影響工件加工精度的尺寸和公差。5.5.2夾具裝配圖上技術(shù)要求制定1.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺1762.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)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)的或與檢驗方法有關(guān)的特殊的技術(shù)要求。2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求1773．夾具裝配圖上公差與配合的確定對于直接影響工件加工精度的夾具公差，當(dāng)工件的加工尺寸為未注公差時，夾具上相應(yīng)的尺寸公差值按IT9～I(xiàn)Tll選取；工件上的位置要求為未注公差時，夾具上相應(yīng)的位置公差值按IT7～I(xiàn)T9選?。汗ぜ系慕嵌葹槲醋⒐顣r，夾具上相應(yīng)的角度公差值標(biāo)土3’～土10’。對于直接影響工件加工精度的配合類別的確定，根據(jù)配合公差的大小，盡量選用優(yōu)先配合。對于與工件加工精度無直接關(guān)系的夾具公差與配合，其中位置尺寸一般按IT9～I(xiàn)Tll選取，夾具的外形輪廓尺寸可按ITl3確定。其它的形位公差數(shù)值、配合類別可參考有關(guān)的夾具設(shè)計手冊或機(jī)械設(shè)計手冊確定。3．夾具裝配圖上公差與配合的確定1785.5.3典型機(jī)床夾具及設(shè)計要求(1)鉆床夾具(2)鏜床夾具(3)銑床夾具(4)車床夾具5.5.3典型機(jī)床夾具及設(shè)計要求(1)鉆床夾具179(1)鉆床夾具(1)固定式鉆模：用于立式鉆床上加工單個孔或在搖臂鉆床、多軸鉆床上加工平行孔系。(2)回轉(zhuǎn)式鉆模：用于加工圍繞某一軸線分布的軸向或徑向孔系。(3)翻轉(zhuǎn)式鉆模：主要用于加工批量不大的小型工件上分布在不同表面上的孔。(4)蓋板式鉆模：適用于中批以下、大而笨重的工件在搖臂鉆床上加工孑L。(5)滑柱式鉆模：適用于不同生產(chǎn)類型的中小型工件上一般精度的孔加工。(1)鉆床夾具(1)固定式鉆模：用于立式鉆床上加工單個孔或在180(2)鏜床夾具鏜床夾具一般帶有鏜套，也將其稱為鏜模。鏜模根據(jù)其鏜套支架的布置形式可分為單面導(dǎo)向和雙面導(dǎo)向兩大類。較常用的導(dǎo)向形式有：(1)單支承前導(dǎo)向；(2)單支承后導(dǎo)向；(3)前后單支承雙面導(dǎo)向；(4)雙支承后導(dǎo)向當(dāng)一根鏜桿上有兩個或兩個以上的導(dǎo)向支承時，鏜桿與機(jī)床主軸應(yīng)采用浮動聯(lián)接。必須注意鏜刀從鏜套或工件毛坯孔中穿過的問題。(2)鏜床夾具鏜床夾具一般帶有鏜套，也將其稱為鏜模。181(3)銑床夾具銑床夾具主要用于銑床上加工平面、槽及成形表面等。按照銑削的進(jìn)給方式，銑床夾具可分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和仿形進(jìn)給式三類。設(shè)計銑床夾具時，要求夾具的受力元件