機床夾具與定位

機床夾具與定位第1頁/共100頁一機床夾具概述二基準(zhǔn)與工件的定位四典型夾緊機構(gòu)三工件的夾緊五典型機床夾具第2頁/共100頁

機床夾具實現(xiàn)工件在機床上定位和夾緊的工藝裝備一、機床夾具概述1.夾具的概念安裝定位

夾緊

確定工件在夾具中占有正確位置的過程。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的過程。

第3頁/共100頁保證加工精度。

提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。改善工人的勞動條件，保證生產(chǎn)安全。擴大機床工藝范圍。2.機床夾具的功用機床夾具在機械加工中的作用第4頁/共100頁基本組成

定位裝置

夾緊裝置

夾具體將工件壓緊夾牢，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。使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。將夾具上的所有組成部分，聯(lián)接成為一個整體的基礎(chǔ)件。其它組成

連接元件

對刀、引導(dǎo)元件其它裝置確定刀具相對工件的正確位置。確定夾具本身在機床上的位置。

如分度裝置、靠模裝置、上下料裝置和平衡塊等。3.機床夾具的組成第5頁/共100頁機床夾具的組成示例1鉆床夾具1-鉆套2-心軸3-開口墊圈4-螺母5-工件6-夾具體第6頁/共100頁1-夾具體2-定向鍵3-定位支承板4-偏心輪5-工件6-V型塊7-對刀塊銑床夾具機床夾具的組成示例2第7頁/共100頁1.按夾具的通用特性分類通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、自動夾具

和自動線夾具等。2.按使用的機床分類車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、

磨床夾具以及其它機床夾具等。3.按夾緊的動力源分類手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液聯(lián)動夾具、

電動夾具、電磁夾具、真空夾具、離心力夾具等。4.機床夾具的類型第8頁/共100頁通用夾具已標(biāo)準(zhǔn)化，有較大適用范圍，通用性強。適用于單件小批生產(chǎn)。如三爪、四爪卡盤、分度頭、平口鉗等。組合夾具由一套預(yù)先制造好的各種不同形狀、規(guī)格、尺寸，具有完全互換性、高精度、高耐磨性的（不同于專用夾具的）標(biāo)準(zhǔn)元件或合件，按不同工件的工藝要求迅速組裝成所需要的夾具，可隨時拆卸再重組的夾具。特別適用于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)。通過調(diào)整或更換少量元件就能加工一定范圍的工件，兼有專用夾具和通用夾具的特點?？烧{(diào)夾具自動夾具具有自動上、下料機構(gòu)的夾具自動線夾具自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具，有固定式和隨行式兩種根據(jù)某一工件特定工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。適用于批量生產(chǎn)以及必須依靠專用夾具保證精度的場合。專用夾具按通用特性分類專用可調(diào)夾具通用可調(diào)夾具又稱為成組夾具，通過調(diào)整或更換少量元件就能加工形狀相似或工藝相似的工件。4.機床夾具的類型第9頁/共100頁三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺分度頭通用夾具機床夾具實例—通用夾具第10頁/共100頁機床夾具實例—通用夾具第11頁/共100頁機床夾具實例—專用夾具1第12頁/共100頁機床夾具實例—專用夾具1第13頁/共100頁連桿加工專用夾具：該夾具靠工作臺T形槽和夾具體上定位鍵確定其在數(shù)控銑床上的位置，并用T形螺栓緊固。機床夾具實例—專用夾具1第14頁/共100頁專用夾具

43φDL零件工序簡圖機床夾具實例—專用夾具2第15頁/共100頁零件工序簡圖43φDLLφD43φD43LφDL34φDL43φDL34成組夾具KH1KH2KH3KH4機床夾具實例—成組夾具第16頁/共100頁組合夾具1234567891011121314151617181—加筋角鐵（2）2—槽用螺栓（6）3—平鍵（10）4—方形支承5—定位支承6—方形支承7—平墊圈8—六角螺母（8）9—槽用螺栓10—鉆套螺釘11—快換鉆套12—鉆模板13—圓形定位銷14—工件15—方形支承16—角鐵17—壓緊螺釘18—基礎(chǔ)板機床夾具實例—組合夾具1第17頁/共100頁組合夾具實例機床夾具實例—組合夾具2第18頁/共100頁孔系組合夾具機床夾具實例—組合夾具3第19頁/共100頁槽系組合夾具機床夾具實例—組合夾具4第20頁/共100頁隨行夾具在自動線上的工作情況1-定位機構(gòu)2-鉤形壓板3-支承輥4-隨行夾具5-輸送帶6-輸送支承7-機床夾具8-杠桿9-液壓缸機床夾具實例—隨行夾具第21頁/共100頁液壓夾具氣動虎鉗機床夾具實例—氣動、液壓夾具第22頁/共100頁

基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。（一）基準(zhǔn)的概念二、基準(zhǔn)與工件的定位根據(jù)功用不同基準(zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準(zhǔn)。在工藝過程（加工、檢驗和裝配）中所使用的基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)在工序圖上用來確定本工序的加工表面加工后尺寸、位置的基準(zhǔn)。加工時，使工件在機床或夾具中占據(jù)一正確位置所用的基準(zhǔn)。檢驗時用以測量工件已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)。裝配時用以確定零件、組件和部件在機器中的位置所采用的基準(zhǔn)。第23頁/共100頁鉆套零件圖設(shè)計基準(zhǔn)

作為設(shè)計基準(zhǔn)的點、線、面有時不一定看得見、摸得著，但它們確實存在（如表面的幾何中心、對稱線、對稱面等），常常由一些具體的表面來體現(xiàn)，這些具體表面稱為基面。工件的基準(zhǔn)示例第24頁/共100頁工序基準(zhǔn)磨削外圓φD2及端面的工序圖工件的基準(zhǔn)示例第25頁/共100頁工序基準(zhǔn)鉆孔的工序圖工件的基準(zhǔn)示例第26頁/共100頁定位基準(zhǔn)工件的基準(zhǔn)示例磨削外圓φD2及端面的工序圖第27頁/共100頁定位基準(zhǔn)加工齒輪時的工序圖工件的基準(zhǔn)示例第28頁/共100頁工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)N面為加工孔的工序基準(zhǔn)N面為加工孔的定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合。M面為加工孔的定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合。。工件的基準(zhǔn)示例第29頁/共100頁鉆套零件圖測量基準(zhǔn)以鉆套內(nèi)孔套在心軸上用百分表測量φD2外圓的徑向圓跳動及端面B的端面圓跳動時，鉆套內(nèi)孔的軸線就是測量基準(zhǔn)。工件的基準(zhǔn)示例第30頁/共100頁裝配基準(zhǔn)鉆套零件，裝在鉆模板上是以其外圓φD2及端面B來確定鉆套位置的，則外圓φD2的軸線和端面B是裝配基準(zhǔn)。鉆套零件圖工件的基準(zhǔn)示例第31頁/共100頁齒輪的裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)齒輪裝在軸上，內(nèi)孔軸線是它的裝配基準(zhǔn)；工件的基準(zhǔn)示例軸裝在箱體孔上，則軸頸軸線是裝配基準(zhǔn)；主軸箱體裝在床身上，則箱體的底面是裝配基準(zhǔn)。第32頁/共100頁各種基準(zhǔn)示例a)設(shè)計基準(zhǔn)b)工序基準(zhǔn)c)定位基準(zhǔn)d)測量基準(zhǔn)第33頁/共100頁

定位+夾緊=裝夾或安裝。（1）定位

加工前，使工件在機床上或夾具上占據(jù)正確的加工位置的過程。1.工件的裝夾過程

（二）工件定位的概念及定位的要求

為了保證工件加工面與其工序基準(zhǔn)之間的位置精度（如同軸度、平行度、垂直度等）和距離尺寸精度。使同批工件在機床或夾具上有正確位置。工件定位的目的工件定位的要求（1）使工件加工面的工序基準(zhǔn)與機床保持一正確的位置；（2）使工件加工面的工序基準(zhǔn)與刀具保持一正確的位置。第34頁/共100頁（2）夾緊

用施加外力的形式，把工件已確定的定位位置固定下來的過程。1）夾緊時不破壞工件定位后的正確位置；

穩(wěn)2）夾緊力大小要適當(dāng)；牢3）夾緊動作要迅速、可靠；

快4）結(jié)構(gòu)緊湊，易于制造與維修?；疽蟮?5頁/共100頁2.工件定位的要求使工件加工面的工序基準(zhǔn)與機床保持正確的位置

——保證加工面與其工序基準(zhǔn)間的位置精度使工件加工面的工序基準(zhǔn)與刀具保持正確的位置

——保證加工面與其工序基準(zhǔn)間的距離尺寸精度

試切法、調(diào)整法、定尺寸刀具法第36頁/共100頁（1）試切法——試切—測量—調(diào)整—再試切

單件小批生產(chǎn)（2）調(diào)整法——加工前按規(guī)定尺寸調(diào)整好刀具與工

件的相對位置，并在一批工件的加

工過程中保證這種位置的加工方法常用于成批大量生產(chǎn)中。（3）定尺寸刀具法——用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工

件被加工部位的尺寸。尺寸精度的獲得方法第37頁/共100頁試切法尺寸精度的獲得方法第38頁/共100頁尺寸精度的獲得方法調(diào)整法第39頁/共100頁（三）工件的定位方法直接找正法示例（1）直接找正法利用百分表、劃針或目測等直接在機床上找正工件，使其獲得正確位置的裝夾方法。第40頁/共100頁直接找正定位第41頁/共100頁劃線找正法示例（2）劃線找正法

用劃針根據(jù)毛坯或半成品上所劃的線為基準(zhǔn)，找正它在機床上正確位置的裝夾方法。第42頁/共100頁劃線找正定位第43頁/共100頁

（3）用夾具裝夾法

直接利用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的安裝方法。1、2-支承板3、4、5-支承釘6-鉆套第44頁/共100頁

使用夾具定位銑鍵槽工序的夾具第45頁/共100頁使用夾具定位第46頁/共100頁四、工件的定位原理1.六點定則

未定位的工件在空間有六個自由度

工件六個的自由度定位就是限制這六個自由度。第47頁/共100頁六點定則

用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則。YZX第48頁/共100頁2.常用定位元件限制的自由度第49頁/共100頁2.常用定位元件限制的自由度第50頁/共100頁2.常用定位元件限制的自由度第51頁/共100頁2.常用定位元件限制的自由度第52頁/共100頁2.常用定位元件限制的自由度第53頁/共100頁2.常用定位元件限制的自由度第54頁/共100頁3.限制工件自由度與加工要求的關(guān)系按照加工要求確定工件必須限制的自由度不通槽第55頁/共100頁

考慮定位方案時，先分析必須消除哪些自由度，再以相應(yīng)定位點去限制。工件應(yīng)限制的自由度的確定實例第56頁/共100頁完全定位：工件的6個自由度全都被限制。不完全定位：工件被限制的自由度少于6個，但能保證加工要求的定位。4.完全定位與不完全定位上圖a為完全定位，圖b和圖c為不完全定位。完全定位與不完全定位都是合理的定位方式。第57頁/共100頁球體上通銑平面，分析根據(jù)加工要求應(yīng)該限制的自由度，如何定位？不完全定位實例第58頁/共100頁不完全定位實例第59頁/共100頁不完全定位實例第60頁/共100頁欠定位實例5.欠定位按照加工要求應(yīng)限制的自由度沒有被限制的定位。在實際生產(chǎn)中是絕對不允許的。第61頁/共100頁

過定位造成的后果：（1）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差；（2）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩圓柱銷）過定位一般是不允許的，但在精加工時也可看到。

工件的一個自由度被兩個或以上支承點重復(fù)限制的定位。6.過定位第62頁/共100頁（1）改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除對自由度的重復(fù)限制，如長銷改成短銷；（2）提高工件定位基面之間的位置精度，提高夾具定位元件之間的位置精度，減少或消除過定位引起的干涉，精加工時可增加剛度和定位穩(wěn)定性。

消除過定位及其干涉的途徑：第63頁/共100頁過定位實例1第64頁/共100頁例1解決過定位的方法將長圓柱銷1改成短圓柱銷第65頁/共100頁過定位實例2第66頁/共100頁例2解決過定位的方法一第67頁/共100頁例2解決過定位的方法二第68頁/共100頁完全定位

大端面限制:X方向的移動自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度

短銷限制:Y、Z方向的移動自由度

防轉(zhuǎn)銷限制:X方向轉(zhuǎn)動自由度第69頁/共100頁不完全定位

應(yīng)該限制:Y、Z方向的移動自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度第70頁/共100頁（3）欠定位

欠定位:

如果沒有防轉(zhuǎn)銷屬欠定位欠定位在生產(chǎn)中是不允許出現(xiàn)的！第71頁/共100頁（4）過定位

夾持較長卡盤相關(guān)于套筒限制:Y、Z方向的移動自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度

頂尖限制:Y、Z方向轉(zhuǎn)動自由度一夾一頂夾持部分較長

重復(fù)限制:Y、Z

方向轉(zhuǎn)動自由度第72頁/共100頁舉一反三考考你

應(yīng)該限制:Z方向的移動自由度X、Y的轉(zhuǎn)動自由度第73頁/共100頁舉一反三考考你

短銷限制:Y、Z方向的移動自由度

端面限制:X方向的移動自由度Y、Z的轉(zhuǎn)動自由度

大平面限制:Z方向的移動自由度Y、X的轉(zhuǎn)動自由度第74頁/共100頁舉一反三考考你

四點配作:

增強工件定位的穩(wěn)定性第75頁/共100頁1.定位副

工件的定位是通過工件上的定位表面與夾具上的定位元件的接觸或配合來實現(xiàn)的。(五)定位副及對定位元件的要求定位基面與限位基面合稱為定位副。第76頁/共100頁工件以圓孔在心軸上定位時的定位副

當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)表面與定位元件接觸或配合時，工件上的回轉(zhuǎn)表面稱為定位基面，其軸心線稱為定位基準(zhǔn)。1.定位副第77頁/共100頁

如果工件上的這個平面是精加工過的，形狀誤差很小，可認(rèn)為定位基面就是定位基準(zhǔn)。同樣，定位元件以平面限位時，如果這個面的形狀誤差很小，也可認(rèn)為限位基面就是限位基準(zhǔn)。工件以平面與定位元件接觸時的定位副1.定位副第78頁/共100頁

工件在夾具上定位時，理論上定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)應(yīng)該重合，定位基面與限位基面應(yīng)該接觸。主要定位面：當(dāng)工件上有幾個定位基面時，限制自由度最多的定位基面。主要的限位面：當(dāng)定位元件上有幾個限位基面時，限制自由度最多的限位基面。1.定位副第79頁/共100頁（二）對定位元件的要求（1）足夠的精度（2）足夠的強度和剛度（3）較高的耐磨性（4）良好的工藝性2.對定位元件的要求第80頁/共100頁（六）常見定位方法與定位元件（1）固定支承（支承釘）1.工件以平面定位時的定位元件各種固定支承釘?shù)?1頁/共100頁（1）固定支承（支承板）固定支承板a)A型b)B型第82頁/共100頁（2）可調(diào)支承

可調(diào)支承多用于毛面定位，每批調(diào)整一次，以補償各批毛坯誤差。第83頁/共100頁