機(jī)床夾具工藝論文

1、遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)論文機(jī)床夾具論文姓 名： 賈琦 指導(dǎo)教師： 蒲艷敏 專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制1231 學(xué) 號(hào)： 1220833102 時(shí) 間： 2014/12/29 此課程設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面有夾具設(shè)計(jì)、零件安裝、加工工藝、數(shù)值計(jì)算、刀具的性能、測(cè)量技術(shù)、CAD制圖外還涉及到金屬材料、公差配合及加工設(shè)備等多方面的知識(shí)。通過這門課程我發(fā)現(xiàn)了自己還有許多知識(shí)還沒有掌握牢固。但更多的是通過這次設(shè)計(jì)使我提高、鞏固、擴(kuò)大了自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能，提高自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書并在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力、初步樹

2、立了正確的實(shí)際思想，掌握了一定的機(jī)械加工設(shè)計(jì)方法步驟和思路為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，也使我體會(huì)到了老師平時(shí)對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)、用心良苦。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)還有許多不足之處，希望蒲老師給予批評(píng)和指正！第1章 機(jī)床夾具概論在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。11機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。

3、3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。12機(jī)床的分類機(jī)床夾具種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，1、 拼裝夾具。2、 按使用機(jī)床

4、可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動(dòng)機(jī)床夾具，自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。按夾緊的動(dòng)力源可分為：手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。13工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種：1、 將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上2、 將工件裝夾在家具上采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)：a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率c、擴(kuò)

5、大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”d、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本第2章 工件的定位及定位元件21 工件在夾具中的定位（1）工件的定位的基本原理l 六點(diǎn)定則用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定位原則”，簡(jiǎn)稱“六點(diǎn)定則”。六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則，用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，起支承點(diǎn)作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件。l 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時(shí)要限制，有時(shí)可不限制，視具體情況而定。習(xí)慣上，工件的六個(gè)自由度都限制了的定位稱為完全定位，工件限制

6、的自由度少于六個(gè)，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。在工件定位時(shí)，以下情況允許不完全定位：a 加工通孔或通槽時(shí)，沿貫通軸的位置自由度可不限制。b 毛坯（本工序加工前）是軸對(duì)稱時(shí)，繞對(duì)稱軸的角度自由度可不限制。c 加工貫通的平面時(shí)，除可不限制沿兩個(gè)貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的定位稱為重復(fù)定位。重復(fù)定位分兩種情況：當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，并對(duì)加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)定，降低加工精度，使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無法安裝和加工。因此，不可用重復(fù)定位是不允許

7、的。 當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，但仍能滿足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增強(qiáng)工件裝夾剛度的定位，稱為可用重復(fù)定位。在生產(chǎn)實(shí)際中，可用重復(fù)定位被大量采用l 基準(zhǔn)、對(duì)定位元件的基本要求a. 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合；盡量用精基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，加工中所引起的變形最??；應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠。b. 對(duì)定位元件的基本要求足夠的精度、足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨性好、工藝性好、便于清理切削。（2）工件定位方式及其定位元件a.工件以平面定位。工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，所用定位元件一般可分為主要支承和輔助支承。主要

8、支承用來限制工件的自由度，具有獨(dú)立定位的作用。輔助支承用來加強(qiáng)工件的支承剛性，不起限制工件自由度的作用。 b.工件以圓柱孔定位。工件以圓柱孔為定位基準(zhǔn)，如套類、齒輪、撥叉等。此種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷、定位心軸和圓錐定位銷等。 c.工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱面定位時(shí)，常用的定位元件有：V形塊、定位套和半圓套。2.2 定位誤差的分析 造成定位誤差的原因有兩個(gè)：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差b；二是定位基準(zhǔn)與限制位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差y 。 基準(zhǔn)不重合誤差b是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差，其大小為定位尺寸的

9、公差在加工尺寸方向上的投影?；鶞?zhǔn)位移誤差y是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)相對(duì)于限位基準(zhǔn)的最大變化范圍在加工尺寸方向上的投影第3章 工件的夾緊和夾緊裝置31夾緊裝置的組成(1)夾緊裝置的種類繁多，綜合起來其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。a. 動(dòng)力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動(dòng)力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來源，夾緊分手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊。手動(dòng)夾緊是靠人力；機(jī)動(dòng)夾緊是采用動(dòng)力裝置。常用的動(dòng)力裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣-液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。b. 夾緊裝置 傳遞夾緊力。動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力或人力要正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)。傳遞機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)力傳遞給夾緊裝置。它由兩種構(gòu)件

10、組成，一是接受原始作用力的構(gòu)件，二是中間傳力機(jī)構(gòu)。(2)、夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確，都保證工件的精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的影響。因此，夾緊裝置應(yīng)滿足以下要求：a. 夾緊過程中，不能破壞工件在定位時(shí)所處的正確位置。b.夾緊力的大小適當(dāng)。保證工件在整個(gè)加工過程中的位置穩(wěn)定不變，夾緊可靠牢固，振動(dòng)小，又不超出允許的變形。c.夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，越應(yīng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜、效率較高的夾緊裝置。d.具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。力求簡(jiǎn)單，便于制造維修，操作安全方便，并且省力。3.2 夾緊力的確定(1) 夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面

11、。a. 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(2) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方

12、法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟：a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理= (FP)。b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。第4章 夾具體及分度裝置41夾具體（1）夾具體毛坯的類型a.鑄造夾具體b.焊接夾具體c.鍛造夾具體d.裝配夾具體e.型材夾具體（2）夾具體應(yīng)滿足的幾本要求a.應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。b.力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及裝卸工件方便。c.結(jié)構(gòu)工藝性好。d.排除切削方便。e.在機(jī)床上安

13、裝穩(wěn)定可靠。f.具有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。42分度裝置（1）分度裝置的類型a.回轉(zhuǎn)分度裝置。 回轉(zhuǎn)分度裝置是指工件在一次裝夾中，通過夾具的某些部分帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度完成多工位加工的分度裝置。b.直線分度裝置。 是指工件在一次裝夾中，通過夾具的某些部分帶動(dòng)工件直線移動(dòng)一定距離完成多工位加工的分度裝置。（2）回轉(zhuǎn)分度裝置的組成1) 回轉(zhuǎn)分度裝置由固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、對(duì)定機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)等組成。a. 固定部分 固定部分是整個(gè)裝置的基礎(chǔ)，常與夾具體連接成一體。b. 轉(zhuǎn)動(dòng)部分 轉(zhuǎn)動(dòng)部分是分度時(shí)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的元件，實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位。c. 對(duì)定機(jī)構(gòu) 對(duì)定機(jī)構(gòu)的作用是轉(zhuǎn)位分度后，確保其轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)固定部分的位置

14、，得到正確定位，實(shí)現(xiàn)分度要求。e. 鎖緊機(jī)構(gòu) 鎖緊機(jī)構(gòu)是分度對(duì)定后將轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分緊固在一起，減小加工時(shí)的振動(dòng)，確保分度裝置的工作精度。 2)分度對(duì)定機(jī)構(gòu)a.鋼球?qū)ΧC(jī)構(gòu) b.槍栓式圓柱銷對(duì)定機(jī)構(gòu) c.手拉式菱形銷對(duì)定機(jī)構(gòu)d.齒輪齒條操縱的圓錐銷對(duì)定機(jī)構(gòu)f.杠桿操作單斜面對(duì)定機(jī)構(gòu)3)鎖緊機(jī)構(gòu) 當(dāng)分度對(duì)定好之后，必須將轉(zhuǎn)盤鎖緊，以增強(qiáng)分度裝置的剛度和穩(wěn)定性。5.1 車床夾具的主要類型（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體