ch05機床夾具設計

機床夾具設計普通高等教育機電類“十三五”規(guī)劃教材機械制造工藝與裝備第五章01機床夾具概述機床夾具的功能如下。保證加工精度。提高生產率。擴大機床的工藝范圍。降低工人的勞動強度，保證生產安全。機床夾具概述機床夾具概述圖5-1所示連桿銑槽夾具。機床夾具有多種分類方法，按加工類型，可分為車床夾具、鏜床夾具、銑床夾具、磨床夾具等；按夾緊裝置的動力源，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電磁夾具、真空夾具等；按夾具的使用范圍，則可分為以下五種類型。機床夾具概述（1）通用夾具。（2）專用夾具。（3）可調整夾具和成組夾具。（4）組合夾具。（5）隨行夾具。02工件在機床夾具上的定位工件以圓柱孔定位時，定位基準為孔的軸線，常用定位元件是各類心軸和定位銷。圓柱孔定位工件以外圓柱表面定位有兩種形式：一種是定心定位，另一種是支承定位。外圓定位工件在機床夾具上的定位對于箱體、床身、機座、支架類零件的加工，最常用的定位方式是以平面為定位基準。平面定位定位表面的組合在實際生產中，經常是幾個定位表面的組合，而非單一表面的定位。常見的組合形式有平面與平面組合、平面與孔組合、平面與外圓柱面組合、平面與其他表面組合、錐面與錐面的組合等。工件在機床夾具上的定位工件在機床夾具上的定位圖5-2所示為平面定位方式所采用的支承釘和支承板。定位誤差是指工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差，它是工件加工誤差的一部分。設計夾具定位方案時，要充分考慮定位誤差的大小是否在允許的范圍內，一般定位誤差應控制在工件允差的1/5~1/3之內，如果超出范圍，則應考慮重新設計定位方案。工件在機床夾具上的定位03工件在機床夾具中的夾緊夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。夾緊機構必須可靠。夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。工件在機床夾具中的夾緊夾緊力方向的確定。夾緊力作用點的選擇。夾緊力大小的確定。工件在機床夾具中的夾緊工件在機床夾具中的夾緊圖5-30所示是一種簡單的斜楔夾緊機構。工件在機床夾具中的夾緊螺旋夾緊機構是夾緊機構中應用最廣泛的一種，圖5-32所示為螺旋夾緊機構示例。工件在機床夾具中的夾緊偏心夾緊機構靠偏心輪回轉時其半徑逐漸增大而產生夾緊力來夾緊工件，圖5-34所示為三種偏心夾緊機構。工件在機床夾具中的夾緊圖5-36所示為鉸鏈夾緊機構的應用。工件在機床夾具中的夾緊圖5-38所示為螺旋定心夾緊機構。工件在機床夾具中的夾緊圖5-41所示為多點聯(lián)動夾緊機構。工件在機床夾具中的夾緊典型的氣動傳動系統(tǒng)如圖5-45所示。壓力油工作壓力可達6MPa，因此油缸尺寸小，不需增力機構，夾緊裝置緊湊。壓力油具有不可壓縮性，因此夾緊裝置剛度大、工作平穩(wěn)可靠。液壓夾緊裝置噪聲小。工件在機床夾具中的夾緊工件在機床夾具中的夾緊圖5-47所示為氣液增壓器，將壓縮空氣的動力轉換為較高的液體壓力，供給夾具的夾緊油缸。工件在機床夾具中的夾緊圖5-48所示為真空夾緊的工作情況，圖5-48（a）所示是未夾緊狀態(tài)，圖5-48（b）所示是夾緊狀態(tài)。04機床夾具的其他裝置刀具的導向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減小刀具的變形，確?？准庸さ奈恢镁?。機床夾具的其他裝置在銑床或刨床夾具中，需要調整刀具相對工件的位置，因此常設置對刀裝置。對刀時移動機床工作臺，使刀具靠近對刀塊，在刀齒刀刃與對刀塊間塞進一規(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摩擦力存在，這樣確定刀具的最終位置。抽走塞尺后，就可以開動機床進行加工。機床夾具的其他裝置機床夾具的其他裝置圖5-55所示為一斜面分度裝置。在進行機床夾具總體設計時，還要考慮夾具在機床上的定位、固定，這樣才能保證夾具（含工件）相對于機床主軸（或刀具）、機床運動導軌有準確的位置和方向。夾具在機床上的定位有兩種基本形式：一種是安裝在機床工作臺上，如銑床、刨床和鏜床夾具；另一種是安裝在機床主軸上，如車床夾具。機床夾具的其他裝置銑床類夾具體底面是夾具的主要基準面，要求底面經過精密加工，夾具的各定位元件相對于該底面應有較高的位置精度。05各類機床夾具舉例各類機床夾具舉例如圖5-58所示固定式鉆模為加工連桿零件鎖緊孔的鉆模。各類機床夾具舉例圖5-59所示為回轉式鉆模。各類機床夾具舉例圖5-60所示為蓋板式鉆模。各類機床夾具舉例圖5-63（a）所示為斜面銑削夾具，圖5-63（b）所示為計算O點位置的尺寸關系圖。各類機床夾具舉例圖5-64所示為圓周進給式銑床夾具。車床夾具通常分為以下四類。以工件外圓定位的車床夾具，如各類卡盤和夾頭。以工件內孔定位的車床夾具，如各種心軸。以工件頂尖孔定位的車床夾具，如頂尖。用于加工非回轉體的車床夾具，如花盤式車床夾具。各類機床夾具舉例各類機床夾具舉例（1）保證工件加工的各項技術要求。（2）夾具結構方案與生產綱領相適應。（3）盡量選用標準化元件和組件。（4）操作方便、安全、省力。（5）具有良好的結構工藝性。機床夾具設計要求各類機床夾具舉例（1）明確設計要求，收集和研究有關資料。（2）確定夾具結構方案。（3）繪制裝配圖，標注尺寸及技術要求。（4）繪制夾具零件圖。機床夾具設計的內容和步驟各類機床夾具舉例圖5-67所示為鉆小孔的鉆模設計實例。06航空制造中的典型夾具及設計方法為了適應航空產品單件、小批量生產需求，許多航空企業(yè)都建有組合夾具站，以滿足航空產品快速研制和生產的需求。航空制造中的典型夾具及設計方法現(xiàn)代航空企業(yè)的主要生產設備是數(shù)控機床、加工中心和以數(shù)控設備為基礎的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。在數(shù)控加工等生產方式下，用于夾持工件的機床夾具仍然不可缺少。目前，數(shù)控加工中的夾具設計、制造、裝配的自動化程度較低，制造周期長，不能滿足高速、高精數(shù)控加工的需要，是航空企業(yè)迫切需要解決的問題之一。為了提高制造系統(tǒng)的經濟效益，要求夾具具有足夠的柔性，快速滿足加工需求。航空制造中的典型夾具及設計方法航空制造中的典型夾具及設計方法柔性多點夾持系統(tǒng)主要由底座、導軌、x軸排架、Y軸滑鞍、Z軸定