典型機(jī)床夾具設(shè)計(jì)演示文稿

典型機(jī)床夾具設(shè)計(jì)演示文稿1現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三§2-1

機(jī)床夾具概述

一、機(jī)床夾具在加工中的作用劃線(xiàn)找正加工方法夾具定位加工方法2現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

以上分析可以看出，機(jī)床夾具的作用是：（1）保證加工精度夾具的最大功用是保證加工表面的位置精度。（2）提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本快速將工件定位夾緊，免除了找正、對(duì)刀等，縮短輔助時(shí)間，提高了成品率，降低了成本。（3）擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍如在車(chē)床上加鏜夾具，可完成鏜孔加工。（4）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度 3現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三二．機(jī)床夾具及其組成

1．機(jī)床夾具

機(jī)床上用來(lái)裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的加工位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。4現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三裝夾：將工件安放在機(jī)床上或夾具上進(jìn)行定位和夾緊的操作過(guò)程。定位：使一批工件在機(jī)床上或夾具上相對(duì)于刀具處在正確的加工位置的操作過(guò)程。夾緊：工件在夾具中定位后，將其壓緊、夾牢，使工件在加工過(guò)程中，始終保持定位時(shí)所取得的正確加工位置。2、裝夾、定位、夾緊的基本概念定位與夾緊的區(qū)別：定位是使工件占有一個(gè)正確的位置，夾緊是使工件保持這個(gè)正確位置。5現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3．工件裝夾的方法

1）直接找正法

2）劃線(xiàn)找正法

3）夾具裝夾：

6現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三表：各種裝夾方法的比較

直接找正劃線(xiàn)找正定位元件法夾具類(lèi)型通用夾具專(zhuān)用夾具或通用改造

生產(chǎn)率、成本費(fèi)時(shí)、成本較高、劃線(xiàn)更甚迅速方便、成本低

定位精度取決于量?jī)x精度工人技術(shù)水平方法是否得當(dāng)可達(dá)0.01較高且穩(wěn)定

一般不高使用高精度量?jī)x、技術(shù)高，也可達(dá)到很高一般不高約0.2～0.5還與劃線(xiàn)粗細(xì)等有關(guān)適用零件形狀簡(jiǎn)單、加工面少形狀復(fù)雜、加工面多、位置要求不高、大重件

生產(chǎn)批量單件小批量大批大量

7現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三三．機(jī)床夾具的分類(lèi)：

1．按使用范圍分：

1）通用夾具

2）專(zhuān)用夾具

4）成組夾具

3）組合夾具：

5）隨行夾具：

8現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三三爪卡盤(pán)四爪卡盤(pán)萬(wàn)向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度頭通用夾具9現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三組合夾具實(shí)例10現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三11現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三零件工序簡(jiǎn)圖43φDLLφD43φD43LφDL34φDL43φDL34成組（部分元件可更換）夾具KH1KH2KH3KH412現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

2．按機(jī)床分類(lèi)

1）車(chē)床夾具

2）銑床夾具

3）鉆床夾具

4）磨床夾具

5）數(shù)控機(jī)床夾具

13現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

3．按動(dòng)力源分類(lèi)

1）手動(dòng)夾緊

2）氣動(dòng)夾緊

3）液動(dòng)夾緊

4）電磁夾緊

5）真空夾緊

14現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三氣動(dòng)虎鉗液壓夾具15現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三四．專(zhuān)用夾具的組成（如圖）

鉆床夾具1．定位元件2．夾緊裝置3．對(duì)刀引導(dǎo)元件4．連接元件5．夾具體6．其它件16現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

1．工件通過(guò)定位元件在夾具上占有一個(gè)正確的位置

2．工件通過(guò)夾緊元件保證加工過(guò)程中始終保持原有的正確位置

3．夾具通過(guò)對(duì)刀元件相對(duì)刀具保持正確位置

4．夾具通過(guò)連接元件，相對(duì)于機(jī)床保持一個(gè)正確位置

5．夾具通過(guò)其他裝置，完成其他要求

6．夾具體把上述的幾種元件組合成一個(gè)整體。17現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

§2-2

工件在夾具中的定位

一．定位的原理

1．自由物體：

2．六個(gè)自由度：沿x軸移動(dòng)自由度

沿y軸移動(dòng)自由度

沿z軸移動(dòng)自由度

沿x軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

沿y軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

沿z軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

視頻：18現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

3．定位支承點(diǎn)（約束點(diǎn)）如圖2-6所示

圖2-619現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三X六點(diǎn)定位原理ZY4、六點(diǎn)定位原理要確定其空間位置，就需要限制其6個(gè)自由度將6個(gè)支承抽象為6個(gè)“點(diǎn)”，6個(gè)點(diǎn)限制了工件的6個(gè)自由度，這就是六點(diǎn)定位原理。任何一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中都有6個(gè)自由度20現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

——夾緊與定位概念分開(kāi)

兩點(diǎn)注意：“點(diǎn)”的含義

——對(duì)自由度的限制，與實(shí)際接觸點(diǎn)不同21現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三二、根據(jù)加工精度要求，確定工件必須限制的自由度數(shù)目

【例1

】在球面上加工平面：如下圖

應(yīng)限制22現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

【例2】球面上加工不通孔：如圖2-8應(yīng)限制

圖2-823現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例3】銑平面，如圖2-9應(yīng)限制xyzh±△h圖2-9銑平面24現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例4】車(chē)光軸，如圖2-10應(yīng)限制yxzφD圖2-10車(chē)光軸25現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例5】銑溝槽

b由銑刀保證，如圖2-11

應(yīng)限制

b：由刀具保證

L：

h：26現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

【例6】銑不通槽

如圖2-12應(yīng)限制

27現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（三）定位元件限制工件自由度

首先講解單個(gè)典型表面的定位元件，單個(gè)典型表面是指平面、內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面等。單個(gè)典型表面是組成各種不同復(fù)雜工件的基本單元，分析單個(gè)典型表面的定位及定位元件設(shè)計(jì)是進(jìn)行夾具定位分析和夾具定位方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)28現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承釘、支承板、夾具支承件和夾具體的凸臺(tái)及平面等。下圖給出了平面定位的幾種情況。1、工件以平面定位1）支承釘A、結(jié)構(gòu)A型是平頭支承釘：B型是球頭支承釘：C型是齒紋頂面的支承釘：29現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B定位情況30現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2）支承板A結(jié)構(gòu)A型：所以常用于側(cè)面或頂面的定位。B型：支承板的工作平面上開(kāi)有斜槽，B型支承板應(yīng)用較多，用于底面的定位更合適。31現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B定位情況32現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三平面定位的幾種情況。ZXYZXYZXYZXY工件以平面定位ZXYZXY33現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三對(duì)粗基準(zhǔn)：使用三個(gè)支承銷(xiāo)（三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)平面）作為定位元件，限制工件三個(gè)自由度對(duì)精基準(zhǔn)：可用一支承板代替三個(gè)支承銷(xiāo)定位，同樣限制工件的三個(gè)自由度圖:支承釘、支承板及其用法34現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

工件以圓孔定位多屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為圓柱孔軸線(xiàn)）。常用定位元件是定位銷(xiāo)和心軸。定位銷(xiāo)有圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、菱形銷(xiāo)等形式；心軸有剛性心軸（又有過(guò)盈配合、間隙配合和小錐度心軸等）、彈性心軸之分。2、工件以圓孔定位1）圓柱銷(xiāo)A結(jié)構(gòu)35現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B定位情況36現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2）菱形銷(xiāo)B定位分析如前圖A結(jié)構(gòu)37現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3）圓錐銷(xiāo)A結(jié)構(gòu)B定位分析38現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4）定位心軸A結(jié)構(gòu)B定位分析39現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

工件以圓錐孔定位時(shí)，所用定位元件為圓錐心軸或圓錐銷(xiāo)以及雙頂尖。圓錐心軸限制工件5個(gè)自由度，圓錐銷(xiāo)限工件四個(gè)自由度。3、工件圓錐孔定位A定位形式40現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B定位分析41現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三雙頂尖定位固定頂尖限制工件三個(gè)自由度：活頂尖限制工件二個(gè)自由度：42現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

工件以外圓柱面定位兩種形式：定心定位和支承定位。工件以外圓柱面定心定位的情況與工件以圓孔定位的情況相仿（用套筒和卡盤(pán)代替心軸或柱銷(xiāo)）。支承定位時(shí)用支承板、支承釘。

4、工件以外圓柱面定位1）圓定位套A定位情況43現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B定位分析44現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2）V形塊用于完整的外圓柱面和非完整的外圓柱面的定位，是外圓定位中最常用的定位元件。A結(jié)構(gòu)45現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B定位分析46現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三C：V形塊的特點(diǎn)

1、V形塊對(duì)外圓柱面定位，形式上是支承定位，但其實(shí)質(zhì)是定心定位。

2、V形塊能起對(duì)中作用

3、可以用于非完整外圓的定位

4、活動(dòng)V形塊常常起著定位和夾緊的雙重作用（既是定位元件，又是夾緊元件）。47現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三c’）XZYX48現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4）支承板

支承板對(duì)外圓柱面的定位就是平面與外圓母線(xiàn)的接觸.定位分析49現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三5）三爪卡盤(pán)定位50現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三三爪卡盤(pán)定位的定位分析主要看工件的定位表面與三爪卡盤(pán)的相對(duì)夾持長(zhǎng)度的多少：當(dāng)相對(duì)夾持長(zhǎng)度長(zhǎng)時(shí)，限制工件四個(gè)自由度：當(dāng)相對(duì)夾持長(zhǎng)度短時(shí)，限制工件二個(gè)自由度：生產(chǎn)中常采用在三爪與工件之間設(shè)置一鋼絲圓環(huán)，以減少相對(duì)夾持長(zhǎng)度。51現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（四）幾種不同的定位形式1．固定支承：2．可調(diào)支承：可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)52現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3．自位支承：自位支承結(jié)構(gòu)自位支承雖然增加了與工件定位面的接觸點(diǎn)數(shù)目，但通過(guò)其內(nèi)部的浮動(dòng)聯(lián)系起到的是單點(diǎn)支承的作用，即自位支承只限制工件一個(gè)自由度。用途：常用于毛坯表面，斷續(xù)表面，階梯表面的定位。

定位分析53現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4．輔助支承：A輔助支承的應(yīng)用54現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三55現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三B輔助支承結(jié)構(gòu)56現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三輔助支承定位分析：

輔助支承是在工件定位后才參與支承的元件，其高度是由工件確定的，因此它不起定位作用，但輔助支承鎖緊后就成為固定支撐，能承受切削力。

57現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（五）工件定位時(shí)的幾種情況1、完全定位舉例：連桿工件在由定位支承板、短銷(xiāo)和擋銷(xiāo)組成的夾具中定位，試對(duì)此定位方案進(jìn)行定位分析。（如下圖所示）工件在夾具中相對(duì)于刀具的六個(gè)自由度全部被限制的定位方法稱(chēng)為完全定位。58現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三解：寫(xiě)出各定位元件所限制的自由度：支承板限制工件三個(gè)自由度：短銷(xiāo)限制工件二個(gè)自由度：擋銷(xiāo)限制工件一個(gè)自由度：故定位性質(zhì)：為完全定位。

59現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

限制了影響工件加工精度的自由度，且又少于六點(diǎn)的定位方法稱(chēng)為部分定位。重要概念：不能片面地理解為“少于六點(diǎn)定位的定位方法稱(chēng)為部分定位”。因?yàn)橄旅嬷v到的“欠定位”也是少于六點(diǎn)的定位，兩者不能混淆。影響該加工表面加工精度的自由度也稱(chēng)必須限制的自由度。換句話(huà)說(shuō),必須限制的自由度如果不限制的話(huà)，必將影響工件的加工精度而出現(xiàn)廢品工件，這是絕對(duì)不允許的。不影響工件加工精度的自由度允許不被限制。2、部分定位（不完全定位）60現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三舉例：在長(zhǎng)方形工件毛坯上，用銑刀銑槽、銑臺(tái)階面和銑平面。試分析必須限制的自由度有哪些？允許不限制的自由度又有哪些？61現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3、欠定位b）B欠定位示例XZYa）B62現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4、過(guò)定位1）如果工件的定位面經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過(guò)定位是允許的。因?yàn)楹侠淼倪^(guò)定位不僅不會(huì)影響加工精度，還會(huì)起到加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。2）如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過(guò)定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐啥ㄎ徊粶?zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。63現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

過(guò)定位分析（桌子與三角架）圖2-17過(guò)定位分析64現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（六）定位表面的組合（組合定位分析）

工件上常見(jiàn)的定位基準(zhǔn)是以組合的形式出現(xiàn)：如面與面的組合；內(nèi)、外圓柱面與端面的組合；圓柱孔與平行于孔軸線(xiàn)的平面的組合（如：平面與削邊銷(xiāo)定位）；錐面與錐面的組合（中心孔定位）；兩平行圓柱孔與垂直于圓柱孔軸線(xiàn)的平面的組合（簡(jiǎn)稱(chēng)一面兩孔定位）等等。65現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三1、組合定位的概念及定位基準(zhǔn)的主次之分

主要定位面：限制工件自由度數(shù)最多的定位表面稱(chēng)第一基準(zhǔn)面或支承面次要定位面：限制工件自由度數(shù)次多的定位面稱(chēng)第二基準(zhǔn)面或?qū)蛎娴谌ㄎ幻妫合拗乒ぜ杂啥葦?shù)為1的定位稱(chēng)第三基準(zhǔn)面或止推面66現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三三基面組合基準(zhǔn)定位67現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

2．組合定位的定位分析要點(diǎn)

（1）先分析限制工件自由度數(shù)最多的那個(gè)定位元件（或定位元件的典型組合）限制工件的具體自由度，再分析限制工件自由度次多的那個(gè)定位元件限制的具體自由度，（2）定位元件組合時(shí)限制工件自由度的總數(shù)目等于各個(gè)定位元件單獨(dú)定位時(shí)限制工件自由度數(shù)目之和，但具體限制哪些自由度卻會(huì)隨組合情況的不同而發(fā)生變化。68現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（3）定位元件單獨(dú)使用時(shí)限制移動(dòng)自由度，在組合定位中常會(huì)轉(zhuǎn)化成限制轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。一經(jīng)轉(zhuǎn)化，將不再起單獨(dú)定位時(shí)的作用。（如下圖中的兩短V形塊組合定位）

（重點(diǎn)、難點(diǎn)?。?9現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三a)b)

組合定位分析圖例a）圖解：1）定位原理分析支承板限制的自由度：短銷(xiāo)限制的自由度：固定短V形塊限制的自由度：故屬過(guò)定位。

2）改進(jìn)方案：將固定V形塊改為活動(dòng)V形塊。b）圖解：1）定位原理分析：右邊兩短V形塊相當(dāng)于一長(zhǎng)V形塊，限制：左邊短V形塊限制：故屬完全定位。70現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3、組合定位時(shí)過(guò)定位現(xiàn)象的消除方法

（1）使定位元件在產(chǎn)生過(guò)定位的方向上可移動(dòng)，以消除該方向的移動(dòng)過(guò)定位。（如活動(dòng)頂尖不能限制）a)b)過(guò)定位消除方法之一71現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三a)b)d)c)自位支承a)三點(diǎn)球面式b)兩點(diǎn)擺動(dòng)式c)兩點(diǎn)杠桿式d)兩點(diǎn)均衡移動(dòng)式（2）采用自位支承，消除定位元件繞某個(gè)（或某兩個(gè)）坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的過(guò)定位。72現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（3）改變定位元件的結(jié)構(gòu)形式來(lái)消除過(guò)定位。過(guò)定位：一面兩銷(xiāo)定位：73現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三過(guò)定位引起夾緊變形4、定位方案分析舉例【例1

】過(guò)定位引起夾緊變形74現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三橡膠墊改進(jìn)方案：75現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三題型一：判斷定位方案是否正確（重點(diǎn)內(nèi)容）分析下列圖示定位方案：①各方案限制的自由度？②有無(wú)欠定位或過(guò)定位?③對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。

b）XZYX76現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三a）圖解：

1）定位分析左頂尖限制的自由度：右頂尖（活動(dòng)頂尖）限制的自由度：三爪卡盤(pán)（夾持長(zhǎng)度長(zhǎng)）限制的自由度：2）定位性質(zhì)：過(guò)定位3）改進(jìn)方案：去掉三爪卡盤(pán)，采用雙頂尖定位。【例1

】77現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三b）圖解：1）定位分析支承板限制的自由度：左短V形塊限制的自由度：右活動(dòng)短V形塊限制的自由度：2）定位性質(zhì)：過(guò)定位3）改進(jìn)方案：去掉活動(dòng)短V形塊，對(duì)工件直接夾緊。b）XZYX【例2

】78現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例3

】分析圖示零件加工兩個(gè)小孔時(shí)必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，用規(guī)定的符號(hào)在圖中標(biāo)出。題型二：根據(jù)工件加工表面的加工要求，設(shè)計(jì)定位方案（重點(diǎn)）79現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三判斷定位方案是否正確時(shí)，要把握二點(diǎn)：一是定位方案必須合理（無(wú)重復(fù)定位和欠定位）；二是該定位方案必須能夠保證工件的加工精度（定位誤差應(yīng)為最小）；如不能同時(shí)滿(mǎn)足以上二點(diǎn)，則該方案是錯(cuò)誤的。解：1）必須限制的自由度：2）定位原理設(shè)計(jì)：（參見(jiàn)定位原理圖）80現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三工件的大底面定位，限制工件的三個(gè)自由度：（保證二各孔的軸心線(xiàn)垂直于工件底面）；工件的下側(cè)面定位，限制工件二個(gè)自由度：（保證工件二孔的位置尺寸H）；而工件的大孔定位，限制一個(gè)自由度：

（保證工件二小孔與大孔中心的對(duì)稱(chēng)位置尺寸A）。定位原理圖選擇定位元件3）選擇定位元件（參見(jiàn)右圖，也可用文字表達(dá)）81現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三其它方案：窄支承板第一定位基準(zhǔn)：底平面（支承板）第二定位基準(zhǔn)：下側(cè)面第三定位基準(zhǔn)：大孔（窄支承板）（削邊銷(xiāo)）82現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

【例3

】

當(dāng)兩小孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)改為大孔中心時(shí)（如下圖），應(yīng)如何來(lái)設(shè)計(jì)定位方案？提示：應(yīng)使兩小孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)大孔中心與定位基準(zhǔn)重合。83現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三第一定位基準(zhǔn)：底平面（支承板）第二定位基準(zhǔn)：大孔（短銷(xiāo)）第三定位基準(zhǔn)：下側(cè)面（限制1個(gè)自由度）（活動(dòng)窄支承板）解：解題要訣：將加工孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)！84現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三§2-3

定位誤差的計(jì)算（重點(diǎn)、難點(diǎn)）（一）概述1、基準(zhǔn)的概念1）定義：基準(zhǔn)是指工件上的一些點(diǎn)、線(xiàn)、面。（在零件設(shè)計(jì)或加工中，可以用這些點(diǎn)、線(xiàn)、面來(lái)確定其他點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置）。

2）基準(zhǔn)分類(lèi)（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：（零件圖中所使用的基準(zhǔn)）（2）工藝基準(zhǔn)：是指加工過(guò)程中所使用的工件上的一些線(xiàn)或面，但不能是點(diǎn)?。üに嚮鶞?zhǔn)必須具有一定大小的面積）85現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三c：對(duì)刀基準(zhǔn)：調(diào)整刀具位置時(shí)所使用的基準(zhǔn)。d：度量基準(zhǔn)：測(cè)量時(shí)所用的基準(zhǔn)。e:裝配基準(zhǔn)：裝配零件所依據(jù)的基準(zhǔn)。

a：工序基準(zhǔn)

加工過(guò)程中工序尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)稱(chēng)為工序基準(zhǔn)。

b：定位基準(zhǔn)

在加工過(guò)程中使工件占據(jù)正確加工位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，亦即工件與夾具定位元件定位工作面接觸或配合的表面。86現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三基準(zhǔn)的判別：例如：下圖中：下母線(xiàn)B是零件圖中工序尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；下母線(xiàn)B也是銑削鍵槽時(shí)的工序基準(zhǔn)；軸的中心O是V形塊定位時(shí)的定位基準(zhǔn)（位置隨直徑的大小而改變）；

工序尺寸零件圖加工過(guò)程中87現(xiàn)在是87頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三又如：下圖中：孔中心O是銑削上平面時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；

孔中心O是銑削上平面加工過(guò)程中的工序基準(zhǔn)；

孔中心O也是心軸定位時(shí)的定位基準(zhǔn)；定位心軸中心為對(duì)刀基準(zhǔn)?？着c心軸間無(wú)間隙時(shí)孔與心軸間存在間隙時(shí)88現(xiàn)在是88頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（二）定位誤差及其產(chǎn)生原因

1．定位誤差：

1)基本概念用夾具裝夾加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確引起該批工件在某加工精度參數(shù)（尺寸、位置）的加工誤差，稱(chēng)為該加工精度參數(shù)的定位誤差（簡(jiǎn)稱(chēng)定位誤差）。

2)定位誤差的大?。憾ㄎ徽`差指一批工件在夾具中定位時(shí)，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以△dw表示。（工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)將對(duì)加工精度有直接影響）89現(xiàn)在是89頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差即：

=

±注：1、根據(jù)一批工件的定位由一種可能的極端位置變?yōu)榱硪环N極端位置時(shí)，和的方向的異同，以確定公式中的加減號(hào)。

2、定位基準(zhǔn)無(wú)位置變動(dòng)，基準(zhǔn)位移誤差為零；定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零。90現(xiàn)在是90頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2、基準(zhǔn)不重合誤差：

當(dāng)定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位移量，用表示。

定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間必然存在一個(gè)聯(lián)系尺寸L，稱(chēng)為定位尺寸，基準(zhǔn)不重合誤差就是定位尺寸的公差。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)盡量使兩者重合。91現(xiàn)在是91頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三基準(zhǔn)不重合誤差△jb：其大小等于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在加工尺寸方向上的變動(dòng)量（公差）。

【例1】

一次安裝加工兩孔A和B，孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.292現(xiàn)在是92頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3、基準(zhǔn)位移誤差：對(duì)刀基準(zhǔn)：就是調(diào)整刀具位置時(shí)所用的基準(zhǔn)。93現(xiàn)在是93頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三如圖為一套筒類(lèi)零件放在水平心軸上定位而銑鍵槽的例子，加工時(shí)要保證尺寸b和h，b是由刀具本身的寬度尺寸決定，尺寸h則按心軸中心調(diào)整好銑刀的高度位置h1來(lái)保證。（即心軸中心就是對(duì)刀基準(zhǔn)?。纠纭浚?4現(xiàn)在是94頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三當(dāng)保證鍵槽尺寸h時(shí)：

定位基準(zhǔn):工件內(nèi)孔中心線(xiàn)；工序基準(zhǔn):圓柱的下母線(xiàn)A；對(duì)刀基準(zhǔn):定位心軸的外圓中心線(xiàn)?；鶞?zhǔn)分析:95現(xiàn)在是95頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三b±△bh-△h?

Dmax?dminhmin基準(zhǔn)位移誤差產(chǎn)生原因hmax基準(zhǔn)分析：當(dāng)保證尺寸h1時(shí)：定位基準(zhǔn):工件內(nèi)孔中心線(xiàn)；工序基準(zhǔn):工件內(nèi)孔中心線(xiàn)；對(duì)刀基準(zhǔn):定位心軸的外圓中心線(xiàn)。96現(xiàn)在是96頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三由上分析可知：當(dāng)定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差定位誤差應(yīng)表示為：

當(dāng)兩項(xiàng)誤差同時(shí)發(fā)生時(shí)，所產(chǎn)生的定位誤差為工序基準(zhǔn)相對(duì)于對(duì)刀基準(zhǔn)的最大位移

當(dāng)定位副制造不準(zhǔn)確時(shí)，會(huì)引起定位基準(zhǔn)相對(duì)于對(duì)刀基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，從而產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差97現(xiàn)在是97頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三誤差不等式：

判斷定位方案是否合理可行的依據(jù)是

式中：T-------工序尺寸的公差。例如：上例銑鍵槽時(shí)，定位誤差不得大于鍵槽尺寸h公差的1/3,即。98現(xiàn)在是98頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（三）定位單個(gè)典型表面時(shí)定位誤差的分析計(jì)算

1．平面定位時(shí)的定位誤差

定位基準(zhǔn)和對(duì)刀基準(zhǔn)是重合的，不存在基準(zhǔn)位移誤差，其可能產(chǎn)生的誤差是基準(zhǔn)不重合誤差。

=

099現(xiàn)在是99頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三52±0.0230±0.1060±0.06?12H8ABCD0.04(a)(b)銑臺(tái)階面工序定位誤差的分析計(jì)算【例1】加工一批工件如圖所示，除了A、B處臺(tái)階面其余各表面均已加工完成，現(xiàn)在采用由圖所示夾具定位方案加工A、B面，保證尺寸30±0.1mm和60±0.06mm，試分析此定位方案產(chǎn)生的定位誤差能否滿(mǎn)足加工要求。100現(xiàn)在是100頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三1．30±0.1，定位基準(zhǔn)是C，工序基準(zhǔn)是孔的軸線(xiàn)，定位尺寸為52±0.02，

（定位基準(zhǔn)與對(duì)刀基準(zhǔn)是同一平面）

（工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)的位移量）

故可以滿(mǎn)足要求

2．60±0.06，定位基準(zhǔn)D，工序基準(zhǔn)為D，定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)與對(duì)刀基準(zhǔn)重合。

，所以

101現(xiàn)在是101頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例2

】如下圖所示零件的定位方案，求銑A、B兩平面時(shí)L1、L2、L3、L4的定位誤差δL1、δL2、δL3、δL4？工序基準(zhǔn)：工序圖上工序尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。對(duì)刀基準(zhǔn)：調(diào)整刀具位置時(shí)所用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)：在加工過(guò)程中使工件占據(jù)正確加工位置所使用的基準(zhǔn)解：：定位基準(zhǔn)相對(duì)對(duì)刀基準(zhǔn)的最大移動(dòng)量：工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位移量。102現(xiàn)在是102頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2．圓孔定位時(shí)定位誤差的計(jì)算工件采用圓孔定位室時(shí)，工件定位面是圓柱孔，定位工件的定位工作面是外圓柱面，兩者以一定性質(zhì)的配合實(shí)現(xiàn)工件定心定位，應(yīng)根據(jù)配合性質(zhì)的不同，分別計(jì)算定位誤差。

1）定位面與定位工作面是過(guò)盈配合，不存在配合間隙。則：103現(xiàn)在是103頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三其中：為定位孔的最大值

為定位用心軸或銷(xiāo)子的最小直徑2）定位面和定位工作面為間隙配合根據(jù)前述，此時(shí)定位基準(zhǔn)為孔的中心線(xiàn)；對(duì)刀基準(zhǔn)為心軸的中心線(xiàn)，則位移誤差：

（即等于定位的孔和心軸間最大間隙的一半！）b±△bh-△h?

Dmax?dminhmin基準(zhǔn)位移誤差產(chǎn)生原因hmax104現(xiàn)在是104頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例3】有一批如圖所示的工件，外圓為，內(nèi)孔為，兩端面均已加工合格，并保證外圓對(duì)內(nèi)孔的同軸度誤差在范圍內(nèi)。今按圖示的定位方案，用心軸定位，在立式銑床上用頂尖頂住心軸銑槽子。除槽寬要求外，還應(yīng)保證下列要求：（1）槽的軸向位置尺寸；（2）槽底位置尺寸試分析計(jì)算定位誤差，判斷定位方案的合理性。

105現(xiàn)在是105頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三用心軸定位內(nèi)孔銑槽工序的定位誤差分析計(jì)算106現(xiàn)在是106頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三解：（1）對(duì)尺寸而言：

工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和對(duì)刀基準(zhǔn)都是工件左端面，平面定位。所以

，，(2)對(duì)尺寸來(lái)說(shuō)：尺寸的定位誤差：工序基準(zhǔn)為外圓下母線(xiàn)，定位基準(zhǔn)為內(nèi)孔中心線(xiàn)，對(duì)刀基準(zhǔn)為心軸中心線(xiàn)。定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，定位尺寸為（這僅是外圓下母線(xiàn)和外圓圓心之間的位置關(guān)系，沒(méi)考慮同軸度！）107現(xiàn)在是107頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

內(nèi)孔和外圓有同軸度誤差，這項(xiàng)誤差會(huì)引起的基準(zhǔn)不重合誤差為：則（基準(zhǔn)不重合誤差是這兩項(xiàng)之和?。﹥?nèi)孔和心軸作間隙配合，所引起的基準(zhǔn)位移誤差為：

三個(gè)量都是獨(dú)立變量，互不相干，又都在同一尺寸方向上，因此

定位誤差占尺寸公差的＜，能保證加工要求。108現(xiàn)在是108頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3、V形塊定位外圓時(shí)的定位誤差的分析計(jì)算109現(xiàn)在是109頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

如上圖，O為理論圓的中心，O＇，O＇＇為外圓直徑為dmax和dmin，時(shí)的圓心位置。在ΔO’CO’’中，oCdmaxdmindo'1o''1o

V形塊定位外圓時(shí)的定位誤差分析計(jì)算★重要公式：110現(xiàn)在是110頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例4】一批如圖（a）所示工件，外圓已經(jīng)加工合格，現(xiàn)在用V形塊定位銑寬度為b的槽，若要求保證槽底的尺寸分別為L(zhǎng)1，L2，L3，試分別計(jì)算這三種不同尺寸要求的定位誤差。（a）bL1L3d±T(d)/2L2oMN111現(xiàn)在是111頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三d+T(d)/2d-T(d)/2L1minL1max

（b）''1o'1o1dwD1）L1的定位誤差112現(xiàn)在是112頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三解：1）L1的定位誤差

L1工序基準(zhǔn)為外圓軸線(xiàn)，

定位基準(zhǔn)為外圓軸線(xiàn)。兩者不存在基準(zhǔn)不重合誤差，故

對(duì)刀基準(zhǔn)為理論圓中心。存在基準(zhǔn)位移誤差113現(xiàn)在是113頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三d+T(d)/2d-T(d)/2L2maxL2min

L3max（c）'1o''1o2dwDL3min

3dwD

V形塊定位外圓銑槽時(shí)的三種不同尺寸要求及其定位誤差計(jì)算'M''M'N''N2）L2尺寸的定位誤差114現(xiàn)在是114頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

L2的工序基準(zhǔn):外圓上母線(xiàn)，定位基準(zhǔn):外圓中心，存在基準(zhǔn)不重合誤差(工序基準(zhǔn)M由于定位圓柱面的制造誤差引起的位移)：

對(duì)刀基準(zhǔn)為理論圓中心。存在基準(zhǔn)位移誤差：L2尺寸的定位誤差115現(xiàn)在是115頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

L2的定位誤差為兩者的合成。兩者都是由外圓直徑的變化同時(shí)引起的。所以要判斷兩者的方向特點(diǎn)。

當(dāng)外圓直徑從大到小時(shí)，工序基準(zhǔn)M相對(duì)定位基準(zhǔn)O是向O方向即向下偏移的（如下圖所示）。

當(dāng)放入V形塊中后，當(dāng)外圓直徑由大變小時(shí)，定位基準(zhǔn)（軸心線(xiàn)）相對(duì)對(duì)刀基準(zhǔn)（理論軸中心）也是向下偏移的。

綜合起來(lái)兩者合成方向相同(取+號(hào)）

116現(xiàn)在是116頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三d+T(d)/2d-T(d)/2L2maxL2min

L3max（d）'1o''1o2dwDL3min

3dwD

V形塊定位外圓銑槽時(shí)的三種不同尺寸要求及其定位誤差計(jì)算'M''M'N''N

3）L3尺寸的定位誤差117現(xiàn)在是117頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

L3的工序基準(zhǔn)為外圓下母線(xiàn)，

L3的定位基準(zhǔn)為外圓中心，存在基準(zhǔn)不重合誤差：

對(duì)刀基準(zhǔn)為理論圓中心。存在基準(zhǔn)位移誤差

L3尺寸的定位誤差同理：118現(xiàn)在是118頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

L3的定位誤差為兩者的合成。兩者都是由外圓直徑的變化同時(shí)引起的。所以要判斷兩者的方向特點(diǎn)：

當(dāng)外圓直徑從大到小時(shí)，工序基準(zhǔn)N相對(duì)定位基準(zhǔn)O是向O方向即向上偏移的（從零件圖上看）。當(dāng)放入V形塊中后，當(dāng)外圓直徑由大變小時(shí)，定位基準(zhǔn)（軸心線(xiàn)）相對(duì)對(duì)刀基準(zhǔn)（為理論圓中心）是向下偏移的。綜合起來(lái)兩者合成方向相反(取-號(hào)）。注意：兩者中的大值減小值！119現(xiàn)在是119頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

工序尺寸以H3標(biāo)注，其定位誤差為：

=B1B2=O2B2+O1O2-O1B1

==sinα21Td2d-Td2

d2+－sinα21Td2－1也可按定位誤差定義推算：L3尺寸的定位誤差：工序基準(zhǔn)B在加工尺寸方向的變動(dòng)量。120現(xiàn)在是120頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三【例5】如圖所示，已知，兩外圓同軸度公差為Φ0.02，V形塊夾角α=90°。定位方案如圖所示，試計(jì)算：（1）銑鍵槽時(shí)尺寸A及對(duì)稱(chēng)度的定位誤差；（2）若鍵槽深度要求A=

,鍵槽對(duì)稱(chēng)中心對(duì)軸線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)度公差為t=0.25，問(wèn)此定位方案可行否？121現(xiàn)在是121頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三解：（1）定位誤差的計(jì)算1）鍵槽中心對(duì)稱(chēng)度的定位誤差（僅有基準(zhǔn)不重合誤差）：

槽寬的定位基準(zhǔn)：小外圓軸心，槽寬的工序基準(zhǔn)：大外圓中心，

槽寬的對(duì)刀基準(zhǔn)：V形塊上小圓的理論圓中心。由于兩外圓有同軸度誤差，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差

=

0.02對(duì)刀基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)存在的基準(zhǔn)位移誤差發(fā)生在垂直方向和對(duì)稱(chēng)度誤差無(wú)關(guān)。因此在對(duì)稱(chēng)度方向上，=0★122現(xiàn)在是122頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三定位基準(zhǔn)：小外圓軸線(xiàn)，工序基準(zhǔn)：大外圓的下母線(xiàn)，對(duì)刀基準(zhǔn)：V形塊上小圓的理論圓中心由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，且兩外圓有同軸度誤差，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差：對(duì)刀基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)存在基準(zhǔn)位移誤差：

2）A尺寸的定位誤差：123現(xiàn)在是123頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

兩個(gè)誤差對(duì)尺寸A的影響是相互獨(dú)立的，因此總的定位誤差為：故此定位方案可行。

2）分析定位方案是否可行124現(xiàn)在是124頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三如圖所示零件已加工好Φ100，40，α＝45°，求尺寸L的定位誤差?！纠?】

由100引起的基準(zhǔn)位移誤差：

L

的定位誤差為：

解：

由40引起的基準(zhǔn)不重合誤差：

（基準(zhǔn)重合）立銑刀125現(xiàn)在是125頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三由尺寸40引起的定位誤差：126現(xiàn)在是126頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三§2-4

工件在夾具上的夾緊工件定位之后必須通過(guò)夾具上的夾緊裝置將其可靠地固定在正確的加工位置上，使其在承受工藝力和慣性力等的情況下正確位置不發(fā)生變化。否則，在加工過(guò)程中因切削力、慣性力的作用而發(fā)生位置的變化或引起振動(dòng)，原有的正確定位遭到破壞，就不能保證加工要求。產(chǎn)生夾緊力的裝置是夾緊裝置。127現(xiàn)在是127頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三一．夾緊裝置的組成1．對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求1）夾緊時(shí)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(dòng)作要迅速、可靠；快4）結(jié)構(gòu)緊湊，易于制造與維修。128現(xiàn)在是128頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2．夾緊機(jī)構(gòu)的組成

下圖是典型的夾緊裝置，它由以下幾個(gè)部分組成129現(xiàn)在是129頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（1）夾緊力源裝置；（2）中間遞力機(jī)構(gòu)；

特點(diǎn)：改變力的大小，通常為增力機(jī)構(gòu)；改變夾緊力的方向；使夾具具有一定的自鎖性，以保證夾緊可靠。（3）夾緊元件；夾具的組成：（4）夾具體。130現(xiàn)在是130頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三二．夾緊力的確定

1．夾緊力方向的選擇1）主要夾緊力的作用方向應(yīng)指向工作主要定位基準(zhǔn)面，以保證工件的加工要求

131現(xiàn)在是131頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的準(zhǔn)確定位，應(yīng)使工件定位正確穩(wěn)定。132現(xiàn)在是132頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度大的方向相一致，以減小工件夾緊變形。133現(xiàn)在是133頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能有利于減小夾緊力，以利于夾緊裝置的體積的減小。134現(xiàn)在是134頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2．夾緊力作用點(diǎn)的確定

1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或處于支承元件構(gòu)成的穩(wěn)定受力區(qū)內(nèi)，以免引起工件移動(dòng)或偏轉(zhuǎn)而破壞工件的正確定位。135現(xiàn)在是135頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處于工件剛性較好的部位或使夾緊力均勻分布，以減小工件的夾緊變形。136現(xiàn)在是136頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位，防止工件的振動(dòng)或變形。137現(xiàn)在是137頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

3．夾緊力大小的估算

1）夾緊力的大小應(yīng)適當(dāng)2）夾緊力的大小應(yīng)穩(wěn)定

3）夾緊力大小的估算

夾緊力的計(jì)算方法一般是將工件作為一受力體進(jìn)行受力分析，根據(jù)靜力平衡條件列出平衡方程，求解出保持工件平衡所需的最小夾緊力。

工件承受的力有切削力、夾緊力、重力、慣性力等，其中切削力是一個(gè)主要力，計(jì)算夾緊力時(shí)，一般先根據(jù)金屬切削原理的相關(guān)理論計(jì)算出加工過(guò)程中可能產(chǎn)生的最大切削力（或切削力矩），并找出切削力對(duì)夾緊力影響最大的狀態(tài)，按靜力平衡求出夾緊力的大小。

138現(xiàn)在是138頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三實(shí)際夾緊力的計(jì)算公式為式中Fj—實(shí)際所需夾緊力

Fj0—按靜力平衡求出的夾緊力

k—安全系數(shù)

安全系數(shù)k值的取值范圍在1.5～3.5之間，視其具體情況而定。精加工、連續(xù)切削、切削刀具鋒利等加工條件好時(shí)，取k=1.5～2；粗加工，斷續(xù)加工、刀具刃口鈍化等加工條件差時(shí)，取k=2.5～3.5。139現(xiàn)在是139頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三三．常用夾緊機(jī)構(gòu)

1．斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔直接夾緊140現(xiàn)在是140頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三斜楔杠桿夾緊141現(xiàn)在是141頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是利用斜楔的軸向移動(dòng)直接對(duì)工件進(jìn)行夾緊或推動(dòng)中間元件將力傳遞給夾緊元件再對(duì)工件進(jìn)行夾緊。2）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算

FSFJF1Pφ1αFJ’NF2φ2α圖斜楔機(jī)構(gòu)受力分析圖142現(xiàn)在是142頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三由于在垂直方向受力是相等的所以在水平方向：

式中Fj—工件獲得的夾緊力（N）；Fs—施加在斜楔上的原始作用力（N）；α—斜楔的斜角（°）；φ1—工件與斜楔之間的摩擦角，摩擦系數(shù)f1=tgφ1；φ2—夾具體與斜楔之間的摩擦角，摩擦系數(shù)f2=tgφ2。143現(xiàn)在是143頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3）斜楔自鎖條件的計(jì)算

自鎖：是指當(dāng)工件被夾緊之后，在不再施加原始作用力的情況下工件依然被夾緊的現(xiàn)象。圖1-63斜楔機(jī)構(gòu)自鎖時(shí)受力分析圖αFJF1φ1FJ’NF2φ2α-φ2144現(xiàn)在是144頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三若N和F2的合力為R，則由自鎖條件：其中代入上式，得：一般取斜角α=6°～10°。圖1-63斜楔機(jī)構(gòu)自鎖時(shí)受力分析圖αFJF1φ1FJ’NF2φ2α-φ2145現(xiàn)在是145頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三5）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊行程

斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊行程一般很小，夾緊行程的大小與斜角和斜楔軸向移動(dòng)距離成正比關(guān)系。要增大夾緊行程，就必須增大斜楔軸向移動(dòng)距離或增大斜角，但往往都是不可行的。增大斜角會(huì)受到自鎖條件的限制；增大斜楔軸向移動(dòng)距離會(huì)使夾緊機(jī)構(gòu)的尺寸增大、體積增大，還會(huì)延長(zhǎng)操作時(shí)間，影響勞動(dòng)生產(chǎn)率。在生產(chǎn)實(shí)際中常采用雙斜角結(jié)構(gòu)的斜楔.α1α圖1-64雙斜角結(jié)構(gòu)的斜楔146現(xiàn)在是146頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三6）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

斜楔夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力比較大Fj=(2.6～3.2)Q，自鎖性能好，廣泛應(yīng)用于中間遞力機(jī)構(gòu)。由于手動(dòng)夾緊費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，所以很少用來(lái)手動(dòng)直接夾緊工件。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊行程很小，故對(duì)工件夾緊表面的尺寸精度要求比較高，以避免發(fā)生夾不著或無(wú)法夾的情況。147現(xiàn)在是147頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

1）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是利用螺旋副配合轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的軸向移動(dòng)和軸向力直接夾緊工件或推動(dòng)夾緊元件對(duì)工件實(shí)施夾緊的，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)148現(xiàn)在是148頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力

螺栓或螺釘上的螺旋線(xiàn)相當(dāng)于繞在其中徑上的一個(gè)斜面，從本質(zhì)上講，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是由斜楔夾緊機(jī)構(gòu)演變而來(lái)的，故由斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力Fj的計(jì)算可導(dǎo)出螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力149現(xiàn)在是149頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三式中FJ—螺旋夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的夾緊力；FS—作用在手柄上的原始作用力；L—原始作用力的力臂；d0—螺紋中徑；α—螺紋升角，標(biāo)準(zhǔn)緊固螺紋的螺旋升角為3.5°；φ1’—螺旋副的當(dāng)量摩擦角，可參閱相關(guān)資料求出；φ2—壓塊與工件之間的摩擦角；r’—壓塊與工件表面間的摩擦力矩半徑，可參閱相關(guān)資料進(jìn)行計(jì)算。p108150現(xiàn)在是150頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

3）增力倍數(shù)

一般摩擦系數(shù)f1=f2=0.1～0.15,對(duì)應(yīng)的摩擦角為5°43′～8°32′；螺旋的斜角α小于4°，若取φ1=8°32′，φ2=6°，α=3°，L=（12~8）d當(dāng)r=0，則Fj=140FS

；r=1/3d，F(xiàn)j=105FS

；r=1/2d，F(xiàn)j=98FS4）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖條件螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中，螺紋的升角α≤4°，具有良好的自鎖性能和抗振性能。151現(xiàn)在是151頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三5）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊行程

螺旋相當(dāng)于將長(zhǎng)斜楔繞在圓柱體上，夾緊行程不受限制，增大螺旋的軸向尺寸便可獲得大的夾緊行程，很方便。6）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用及快速作用措施

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，操作方便，自鎖性能好，增力比大，常用于手動(dòng)夾緊。

螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是操作緩慢，為了提高其工作速度，生產(chǎn)實(shí)際中常采用快速作用措施。152現(xiàn)在是152頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

b)1—工件2—止動(dòng)銷(xiāo)3—螺母套筒手柄4—夾緊螺桿

快速作用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)153現(xiàn)在是153頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3．圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)1）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理

圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)作用原理ρx154現(xiàn)在是154頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三圖中O1是圓偏心輪的幾何中心，R是幾何半徑，O2是回轉(zhuǎn)中心，e是偏心距（幾何中心與回轉(zhuǎn)中心之間的距離）。NN面是工件被夾緊表面。順時(shí)針扳動(dòng)手柄，圓偏心輪繞其回轉(zhuǎn)中心O2回轉(zhuǎn)，其回轉(zhuǎn)半徑逐漸增大，直至夾緊工件表面NN。以O(shè)2為圓心，以（R-e）為半徑作一虛線(xiàn)圓（稱(chēng)基圓），則圖中陰影部分相當(dāng)于一個(gè)繞在基圓盤(pán)上的弧形楔。當(dāng)順時(shí)針扳動(dòng)手柄時(shí)，弧形楔便逐漸地楔緊在轉(zhuǎn)軸和工件之間，夾緊點(diǎn)x，此時(shí)回轉(zhuǎn)半徑ρx，如圖1-67b）所示，逆時(shí)針扳動(dòng)手柄即可實(shí)現(xiàn)松夾。

155現(xiàn)在是155頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三圓偏心輪夾緊的工作原理就是利用圓偏心輪回轉(zhuǎn)半徑的變化夾緊或松開(kāi)工件。圓偏心輪也是斜楔的一種變形結(jié)構(gòu)，其作用原理與斜楔相同。1）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理

156現(xiàn)在是156頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

2）主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

圓偏心夾緊的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)157現(xiàn)在是157頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三3）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算

設(shè)有一當(dāng)量力FS1如圖所示，該力與回轉(zhuǎn)半徑ρx垂直，對(duì)回轉(zhuǎn)中心的力距與手柄上原始作用力Fs對(duì)回轉(zhuǎn)中心的力矩相等即158現(xiàn)在是158頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三ρx159現(xiàn)在是159頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三圓偏心輪也是斜楔的一種變形結(jié)構(gòu)，忽略轉(zhuǎn)軸對(duì)圓偏心輪的摩擦力距及轉(zhuǎn)軸對(duì)圓偏心輪的作用力（忽略會(huì)使夾緊力的值稍有增大），且時(shí)（要保證自鎖，αx=6°～10°），由斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力Fj的計(jì)算可導(dǎo)出圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力為：160現(xiàn)在是160頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三式中Fj—夾緊力；FS—原始作用力；L—作用力臂；ρx—夾緊點(diǎn)處的回轉(zhuǎn)半徑；αx—夾緊點(diǎn)處的升角；φ1—圓偏心輪與工件之間的摩擦角；φ2—圓偏心輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦角。161現(xiàn)在是161頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖條件

MFjFxαγρx圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)自鎖條件分析162現(xiàn)在是162頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三若忽略轉(zhuǎn)軸處摩擦力矩、作用力對(duì)自鎖的有利影響，要保證圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)自鎖必須163現(xiàn)在是163頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三是工件與圓偏心輪之間的摩擦系數(shù)，一般取，故：因?yàn)槭铅磷兓?，要保證自鎖需164現(xiàn)在是164頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

5）增力倍數(shù)

當(dāng),f1=0.1，對(duì)應(yīng)的摩擦角為5°43′，

L=（2~2.5）DFj=(9-11)FS

6）圓偏心的夾緊行程

0～2e內(nèi)變化165現(xiàn)在是165頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三7）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，動(dòng)作迅速，但自鎖能力較差，增力比小，（取決于L/ρ的比值）。常用在切削平穩(wěn)且切削力不大的場(chǎng)合。下圖為幾種常見(jiàn)的圓偏心機(jī)構(gòu)。166現(xiàn)在是166頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)：167現(xiàn)在是167頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三4．定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)定心定位168現(xiàn)在是168頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三

1）以等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu)

（1）三爪卡盤(pán)在夾緊工件的同時(shí)實(shí)現(xiàn)定心定位。三爪卡盤(pán)常用于工件的粗加工和半精加工。三爪卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖1-74a），定心夾緊原理如圖1-74b）。169現(xiàn)在是169頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三a)b)圖1-74三爪自定心卡盤(pán)170現(xiàn)在是170頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（2）斜楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)斜楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)常用于工件以圓柱孔定位的情況。依靠斜楔的移動(dòng)，推動(dòng)滑塊徑向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定心定位和夾緊。圖1-75是斜楔推動(dòng)滑塊對(duì)套筒件夾緊的實(shí)例。171現(xiàn)在是171頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三圖1-75斜楔定心夾緊心軸例11—滑塊2—螺母172現(xiàn)在是172頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三（3）螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)是利用等螺距的左右旋螺紋驅(qū)動(dòng)兩活動(dòng)V形塊對(duì)工件實(shí)行定心夾緊。工件以對(duì)稱(chēng)中心平面為定為基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)用這種夾緊機(jī)構(gòu)。173現(xiàn)在是173頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三圖1-76螺旋、V形塊定心夾緊機(jī)構(gòu)1、2—V形塊3—螺桿4、10—緊定螺釘5、9—調(diào)節(jié)螺釘6、8—固定螺釘7—叉座11—工件174現(xiàn)在是174頁(yè)\一共有207頁(yè)\編輯于星期三5．聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)

在夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要對(duì)一個(gè)工件的幾個(gè)點(diǎn)或多個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行夾緊，為減少工件裝夾時(shí)間，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，常采用各種聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)可以從一處施加作用力，同時(shí)在幾處或幾個(gè)方向上對(duì)一個(gè)或幾個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行夾緊。