第3章工件的定位與裝夾ppt課件

1、第第 3 章章 工件的裝夾與定位工件的裝夾與定位3.1 3.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述1.工件裝夾的概念 在機(jī)床上加工工件時(shí)，必須用夾具裝好夾牢工件。將工件裝好，就是在加工前確定工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置，即定位。將工件夾牢，就是對(duì)工件施加作用力，使之在加工過程中始終保持在原先確定的位置上，即夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。2.機(jī)床夾具的概念 在機(jī)床上使工件占有正確的加工位置并使其在加工過程中始終保持不變的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。例如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口鉗等都是機(jī)床夾具。 2.2.夾具的分類夾具的分類車車床床夾夾具具鉆鉆床床夾夾具具銑銑床床夾夾具具鏜鏜床床夾夾具具

2、磨磨床床夾夾具具按適用機(jī)按適用機(jī)床分類床分類專專用用夾夾具具按用途分按用途分類類通通用用夾夾具具成成組組夾夾具具組組合合夾夾具具可可調(diào)調(diào)夾夾具具按驅(qū)動(dòng)夾具工作的動(dòng)力源分類手動(dòng)夾具氣動(dòng)夾具液壓夾具電動(dòng)夾具磁力夾具真空夾具自夾緊夾具4、機(jī)床夾具的組成 (1)定位元件 定位元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功能元件之一。如圖3-1所示的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4。定位元件的定位精度直接影響工件加工的精度。(2)夾緊裝置 夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。如圖3-1中的螺母7。(3)連接定向元件 這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)

3、機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?4)對(duì)刀元件或?qū)蛟?這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對(duì)刀元件；用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件，如圖3-1所示的鉆套1。（5夾具體 夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體，如圖3-1所示的零件3。常用的夾具體有鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。(6)其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。上述各組成部分中，定位元件、夾

4、緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。 a) b)圖3-1 后蓋零件鉆模a)鉆徑向孔的工序圖；b) 鉆模1鉆套 2鉆模板 3夾具體 4支承板 5圓柱銷 6開口墊圈 7螺母 8螺桿 9菱形銷圖3-2 連桿銑槽夾具結(jié)構(gòu)1-夾具體 2-壓板 3、7-螺母 4、5-墊圈6-螺栓 8-彈簧 9-定位鍵 10-菱形銷 11-圓柱銷圖2-2 直接找正裝夾圖2-3 劃線找正裝夾圖2-2 直接找正裝夾圖2-3 劃線找正裝夾圖3-3 銑床夾具3.2 工件裝夾方法1.直接找正裝夾法 用劃針、百分表等工具直接找正工件位置并加以夾緊的方法稱直接找正裝夾。此法生產(chǎn)率低，精度取決于工人的技術(shù)水平和測(cè)量工具的精度，一般只用于單

5、件小批生產(chǎn)或要求位置精度特別高的工件。如圖2-2所示，在車床上用四爪單動(dòng)卡盤裝夾工作過程中，采用百分表進(jìn)行內(nèi)孔表面的找正。 在車床上用四爪單動(dòng)卡盤精車型芯，為使表面的余量均勻，工人慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)夾持工件的卡盤，用百分表找正。圖3-4 直接找正法2.劃線找正裝夾法 先用劃針畫出要加工表面的位置，再按劃線用劃針找正工件在機(jī)床上的位置并加以夾緊。如圖3-5所示為在牛頭刨床上按劃線找正裝夾。劃線找正的定位精度不高，主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件的粗加工。3.夾具裝夾法 此法是用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的一種方法。這種方法安裝迅速方便，定位精度較高而且穩(wěn)定，生產(chǎn)率較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)

6、。 模板的刨削加工，裝夾工件之前，先在工件上按設(shè)計(jì)要求劃出中心線、對(duì)稱線及各待加工表面的加工線，工件裝夾時(shí)再用劃針按劃線位置找正以確定其正確的加工位置。圖3-5 劃線找正法3.3 3.3 工件的定位工件的定位3.3.1 工件定位的基本原理1.自由度的概念 任何一個(gè)工件，在其位置沒有確定前，均有六個(gè)自由度，即沿空間坐標(biāo)軸x、y、z三個(gè)方向的移動(dòng)自由度和繞此三坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。圖3-6 工件六個(gè)自由度圖3-7 點(diǎn)定位原理個(gè)自由度2、六點(diǎn)定位原理 要使工件定位，必須限制工件的這些自由度。工件定位時(shí)，用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)相接觸來限制工件的六個(gè)自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定

7、位規(guī)則”，簡(jiǎn)稱“六點(diǎn)定位”（如圖3-7）。當(dāng)工件的某個(gè)定位基準(zhǔn)面或者某一個(gè)定位元件限制了工件幾個(gè)自由度時(shí)，我們即稱它起了幾點(diǎn)的定位作用。應(yīng)用六點(diǎn)定位原理實(shí)現(xiàn)工件在夾具中的正確定位時(shí)，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1)定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來的。在夾具的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷的頂端，而常用面或線來代替。根據(jù)數(shù)學(xué)概念可知，兩個(gè)點(diǎn)決定一條直線，三個(gè)點(diǎn)決定一個(gè)平面，即一條直線可以代替兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)平面可代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)，還可用窄長(zhǎng)的平面條形支承代替直線，用較小的平面來替代點(diǎn)。2)定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用。3)

8、分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制，是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定的位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，要靠夾緊裝置來完成。 3.3.2 工件定位中的幾種情況完全定位 工件的六個(gè)自由度都限制的定位稱為完全定位 如圖3-8所示，在長(zhǎng)方形工件上加工一個(gè)盲孔，為滿足所有加工要求，必須限制工件的6個(gè)自由度，這就是完全定位。x圖3-8 完全定位示例（2不完全定位 工件被限制的自由度少于六個(gè)，但能保證加工要求的定位。如上圖中是加工一個(gè)通孔，就只需限制5個(gè)自由度，這就是屬于不完全定位。 （3欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限

9、制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求，所以是絕不允許的。 如圖3-9所示，工件在支承板1和兩個(gè)圓柱銷2上定位，按此定位方式， 自由度沒被限制，屬欠定位。工件在x方向上的位置不確定，如圖3-9中的雙點(diǎn)劃線位置和虛線位置，因此鉆出孔的位置也不確定，無法保證尺寸A的精度。只有在x方向設(shè)置一個(gè)止推銷后，工件在x方向才能取得確定的位置。 圖3-9 欠定位示例1支撐板 2圓柱銷 （4過定位 工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制的定位稱為過定位，在生產(chǎn)中也是不允許的，但應(yīng)說明的是，生產(chǎn)中過定位現(xiàn)象是存在的。圖3-10 過定位 由于過定位往往會(huì)帶來不良后果，一般確定定位方案時(shí)，應(yīng)盡量

10、避免。消除或減少過定位引起的干涉，一般有兩種方法。 改變定位裝置的結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。對(duì)圖3-11a可以采用以下幾種改進(jìn)措施：采用小平面與長(zhǎng)銷組合定位，如圖3-11b ）所示；采用大平面與短銷組合定位，如圖圖3-11c所示；還可以采用球面墊圈與長(zhǎng)銷組合定位，如圖3-11 d所示。 提高工件和夾具有關(guān)表面的位置精度 對(duì)圖3-11a所示定位方案，若能保證工件孔軸線與左端面之間、定位元件的長(zhǎng)銷軸線與臺(tái)階端面之間具有很高的垂直度精度，雖然存在過定位，但不會(huì)對(duì)加工產(chǎn)生不利影響。甚至還能提高了工件在加工中的剛度和穩(wěn)定性，有利于保證加工精度，反而可以獲得良好的效果。 c) d)

11、圖3-11 工件過定位及改進(jìn)方法a) 長(zhǎng)銷、大支承板定位；b) 長(zhǎng)銷、小支承面定位；c) 短銷、大支承面定位d) 長(zhǎng)銷、球面墊圈定位a) b)3.3.3 常用定位方式和定位元件1.基準(zhǔn)的概念及其分類 基準(zhǔn)是零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)功用不同，它可以分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。（1設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件圖上所采用的基準(zhǔn)，它是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸的起點(diǎn)，如圖3-12中的A面是B面和C面長(zhǎng)度尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；D面為E面和F面長(zhǎng)度尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，又是兩孔水平方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 圖3-12 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（2工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所使用的基準(zhǔn)。工藝過程是一個(gè)復(fù)雜的過程

12、，按用途不同工藝基準(zhǔn)又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 圖3-13 工序基準(zhǔn) 圖3-14 定位基準(zhǔn)工序基準(zhǔn) 在工序圖上，用來標(biāo)定本工序被加工面尺寸和位置所采用的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。所標(biāo)定的被加工表面位置的尺寸，稱為工序尺寸。如圖3-13所示，通孔為加工表面，要求其中心線與A面垂直，并與B面及C面保持距離L1、L2，因此表面A、表面B和表面C均為本工序的工序基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn) 定位時(shí)據(jù)以確定工件在夾具中位置的點(diǎn)、線、面稱為定位基準(zhǔn)。這些作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面既可以是工件與定位元件實(shí)際接觸的3-14所示，零件的內(nèi)孔套在心軸上加工40h6外圓時(shí)，內(nèi)孔軸線即為定位基準(zhǔn)。 測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量已加

13、工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。圖3-14所示的零件，當(dāng)以內(nèi)孔為基準(zhǔn)套在檢驗(yàn)心軸上去檢驗(yàn)40h6外圓的徑向圓跳動(dòng)和端面B的端面圓跳動(dòng)時(shí)，內(nèi)孔軸線即測(cè)量基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在機(jī)器中位置的基準(zhǔn)。 2.定位副 通常將工件上的定位基面和與之相接觸或配合的定位元件的限位基面合稱為定位副。圖3-15中，工件以圓孔在心軸上定位，工件的內(nèi)孔面稱為定位基面，它的軸線稱為定位基準(zhǔn)；與之對(duì)應(yīng)，心軸的圓柱面稱為限位基面，心軸的軸線稱為限位基準(zhǔn)；而工件的內(nèi)孔表面與定位元件心軸的圓柱表面就合稱為一對(duì)定位副。 圖3-15 定位副3.常用定位方式所能限制的自由度表3-1所示為常見定位方式所能限制的自由度。

14、 4.常用定位元件及選用（1工件以平面定位時(shí)的定位元件1主要支承 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用。常用的有固定支承、可調(diào)支承、自位支承三種。固定支承 固定支承有支承釘和支承板兩種形式，如圖3-16所示。在使用過程中，它們都是固定不動(dòng)的。 支承釘aA型平頭） bB型球頭） cC型齒紋） 支承板 aA型光面支承板 bB型帶斜槽的支承板圖3-16 支承釘與支承板 圖3-16a)所示為用于平面定位的各種支承釘，它們的的結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化。圖中A型為平頭支承釘，主要用于支承工件上已加工過的基準(zhǔn)平面；圖中B型為球頭支承釘，主要用于工件上未經(jīng)加工的粗糙平面定位；圖中C型為網(wǎng)紋頂面的支承釘，常用于

15、要求摩擦力大的工件側(cè)面定位。 圖3-16b)所示為用于平面定位的各種支承板，主要用于工件上已加工過的平面定位。A型支承板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，但不利于清除切屑，故適用于頂面和側(cè)面定位。B型支承板則易保證工作表面清潔，故適用于底面定位?？烧{(diào)支承 可調(diào)支承是指支承的高度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，圖3-17為幾種可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)?？烧{(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整后需要鎖緊，其作用與固定支承相同。 圖3-17 各種類型的可調(diào)支承自位支承浮動(dòng)支撐） 在工件定位過程中能自動(dòng)調(diào)整位置的支承稱為自位支承。其作用相當(dāng)于1個(gè)固定支承，只限制1個(gè)自由度。由于增加了接觸點(diǎn)數(shù)，可提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但夾具結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，自位

16、支承一般適用于毛面定位或剛度不足的場(chǎng)合，圖3-18為自位支承結(jié)構(gòu)。 圖3-18 各種類型的自位支承輔助支承 工件因尺寸形狀或局部剛度較差，使其定位不穩(wěn)或受力變形等原因，需增設(shè)輔助支承，用以承受工件重力、夾緊力或切削力。輔助支承的工作特點(diǎn)是：待工件定位夾緊后，再調(diào)整輔助支承，使其與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊；而且輔助支承是每安裝一個(gè)工件就調(diào)整一次。但此支承不限制工件的自由度，也不允許破壞原有定位。如圖3-19所示，工件以平面A定位，由于被加工面懸伸較大，在切削力作用下會(huì)產(chǎn)生變形和振動(dòng)，因此工件定位后增設(shè)輔助支承3，以提高支承剛度，減少振動(dòng)，提高加工精度。 圖3-19 輔助支承的應(yīng)用 1、2-窄支承

17、板 3-輔助支承 4-工件（2工件以圓孔定位時(shí)的定位元件 生產(chǎn)中，工件以圓柱孔定位應(yīng)用較廣，如各類套筒、盤類、杠桿、撥叉等，所采用的定位元件有圓柱銷和各種心軸。1圓柱銷 圖3-20為圓柱定位銷結(jié)構(gòu)。定位銷工作部分的直徑d，可根據(jù)工件定位基面的尺寸和裝卸方便來設(shè)計(jì)，與工件的配合按g5、g6、f6、f7制造；定位銷與夾具體的連接采用過盈配合，可用H7/r6或H7/n6配合壓入夾具體孔中。 a) b) c) d)圖3-20 各種類型的圓柱銷a)、b)、c)固定式；d)可換式XYZ2圓錐銷 如圖3-21所示，工件以圓柱孔在圓錐銷上定位。孔端與錐銷接觸，其交線是一個(gè)圓，相當(dāng)于三個(gè)止推定位支承，限制了工件

18、的三個(gè)自由度( )。圖3-21中a)用于粗基準(zhǔn)， b)用于精基準(zhǔn)。 、a)b)圖3-21 各種類型的圓錐銷a)粗基準(zhǔn)用；b)精基準(zhǔn)用3定位心軸間隙配合心軸 如圖3-22a為圓柱心軸的間隙配合心軸結(jié)構(gòu)，孔軸配合采用H7g6。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝卸方便，但因有裝卸間隙，定心精度低，只適用于同軸度要求不高的場(chǎng)合，一般采用孔與端面聯(lián)合定位方式。過盈配合心軸 如圖3-22b)所示，采用H7r6過盈配合。其有導(dǎo)向部分、定位部分、連接部分，適用于定心精度要求高的場(chǎng)合。小錐度心軸 如圖3-22c為小錐度心軸結(jié)構(gòu)。小錐度心軸的錐度很小，一般為1/8001/1000。定位時(shí)，工件楔緊在心軸上，楔緊后工件孔有彈性變形，自動(dòng)

19、定心，定心精度可達(dá)0.0050.01mm。 a) b) c)圖3-22 常用剛度心軸a) 間隙配合心軸；b) 過盈配合心軸；c) 小錐度心軸（3工件以圓錐孔定位時(shí)的定位元件 工件以圓錐孔定位時(shí)，可以采用錐形心軸作為定位元件；當(dāng)工件采用頂尖孔錐面定位時(shí)，可以采用頂尖來作為定位元件，如圖3-23所示。 圖3-23 頂尖孔定位圖3-24 V形塊的結(jié)構(gòu)形式 圖3-25 V型塊的應(yīng)用a固定V形塊 b活動(dòng)V形塊圖3-26 常用定位套a長(zhǎng)定位套 b短定位套 圖3-27 半圓套定位裝置圖3-28 圓錐套定位圖3-29 彈簧夾頭定心夾緊機(jī)構(gòu) 圖3-30 一面兩孔定位 為使工件順利地裝到定位銷上，可把定位銷B上與

20、工件孔壁相碰的那部分削去，即做成削邊銷。為保證削邊銷的強(qiáng)度，一般多采用菱形結(jié)構(gòu)，故又稱為菱形銷，見表3-2中圖。 圖3-31 一面兩孔定位實(shí)例3.3.4 定位誤差 六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定的問題。但是，由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)的問題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用D表示。 在工件的加工過程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件

21、加工尺寸公差的1/51/3，即 D(1/51/3)T （3-1） 式中 D定位誤差(mm)； T 工件加工尺寸公差(mm)。 圖3-32a方案是以工序基準(zhǔn)面B為定位基準(zhǔn)，即工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合?；鶞?zhǔn)不重合誤差B=0。 圖3-32b方案是以工件上的C面為定位基準(zhǔn)，因定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合。這時(shí)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸L(定位尺寸)的公差Ld，將引起工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上發(fā)生變動(dòng)。其變動(dòng)的最大范圍，即為基準(zhǔn)不重合誤差值，故BLd。注意：當(dāng)定位尺寸與工序尺寸方向一致時(shí)，則基準(zhǔn)不重合誤差就是定位尺寸的公差；若定位尺寸與工序尺寸方向不一致時(shí)，則基準(zhǔn)不重合誤差就等于定位尺寸公差

22、在加工尺寸(即工序尺寸)方向的投影。 （2基準(zhǔn)位移誤差 由于定位副的制造誤差而造成定位基準(zhǔn)位置的變動(dòng)，對(duì)工件加工尺寸造成的誤差，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用Y來表示。圖3-33所示，工件以圓柱孔在心軸上定位銑鍵槽，要求保證尺寸A 和B。其中尺寸B由銑刀保證，而尺寸A由按心軸中心調(diào)整的銑刀位置保證。如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，如圖3-33b)所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸A中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量可按

23、下式計(jì)算： Y =Amax - Amin = imax - imin （3-2）式中 Y基準(zhǔn)位移誤差(mm)； i定位基準(zhǔn)的位移量(mm)a) b)圖3-33 基準(zhǔn)位移誤差a)工序簡(jiǎn)圖；b) 加工示意圖注意：當(dāng)定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸方向一致時(shí)，則基準(zhǔn)位移誤差就等于定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)范圍；當(dāng)定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向與加工尺寸方向不一致時(shí)，則基準(zhǔn)位移誤差就等于定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)范圍在加工尺寸(即工序尺寸)方向的投影。 2.定位誤差的計(jì)算 由于定位誤差D是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組合而成的，因此在計(jì)算定位誤差，先分別算出B和Y，然后將兩者組合而得D。組合時(shí)可有如下情況。（1兩種特殊情況Y=0，

24、B0時(shí) D=B （3-3）Y0，B =0時(shí) D=Y （3-4）（2一般情況B0, Y0如果工序基準(zhǔn)不在定位基面上 如果工序基準(zhǔn)在定位基面上 “+”“”的判別方法如下:分析定位基面尺寸由大變小或由小變大時(shí)，定位基準(zhǔn)的變動(dòng)方向；當(dāng)定位基面尺寸作同樣變化時(shí)，設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，分析工序基準(zhǔn)變動(dòng)方向；若兩者變動(dòng)方向相同即“ + ”，兩者變動(dòng)方向相反即“-”。 常見定位方式的定位誤差見表3-3 【例3-2】如圖3-34，以A面定位加工20H8孔。求加工尺寸400.1mm的定位誤差。解：工序基準(zhǔn)為B面，定位基準(zhǔn)為A面，基準(zhǔn)不重合。因定位尺寸與工序尺寸方向一致時(shí)，基準(zhǔn)不重合誤差就是定位尺寸的公差,故B =0.0

25、5+0.1=0.15；Y = 0定位基面為平面）D =B =0.15mm 圖3-34 平面上加工孔【例3-3】如圖3-35所示，銑削斜面，求加工尺寸390.04mm的定位誤差。解：工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)均為80外圓軸線，基準(zhǔn)重合，因此B =0；查表3-3，得 D =Y =0.024mm 圖3-35 銑削斜面圖3-36 階梯軸上加工孔3.4 工件的夾緊 3.4.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 在機(jī)械加工過程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。1.夾緊

26、裝置的組成 圖3-37為夾緊裝置組成示意圖，它主要由以下三部分組成： 圖3-37 夾緊裝置組成示意圖1汽缸 2連桿 3壓板 動(dòng)力源裝置 產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。所產(chǎn)生的力稱為原始力，如氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)等，圖中的力源裝置是氣缸1。對(duì)于手動(dòng)夾緊來說，力源來自人力。中間傳力機(jī)構(gòu) 介于力源和夾緊元件之間傳遞力的機(jī)構(gòu)，如圖中的連桿2。在傳遞力的過程中，它能夠改變作用力的方向和大小，起增力作用；還能使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖，保證力源提供的原始力消失后，仍能可靠地夾緊工件，這對(duì)手動(dòng)夾緊尤為重要。夾緊元件 夾緊裝置的最終執(zhí)行件，與工件直接接觸完成夾緊作用，如圖中的壓板3。 2.夾緊裝置的要求 必須指出，夾緊裝置的具體組成

27、并非一成不變，須根據(jù)工件的加工要求、安裝方法和生產(chǎn)規(guī)模等條件來確定。但無論其組成如何，都必須滿足以下基本要求： 夾緊過程中不破壞工件在定位時(shí)已獲得的正確位置。夾緊力大小要適當(dāng)。夾緊機(jī)構(gòu)既要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生松動(dòng)或振動(dòng)。同時(shí)，又不得產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷。夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作方便、安全省力，以便減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。夾緊機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。 3.夾緊力的確定 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，必須首先合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)（1夾緊力方向的確定夾緊力方向應(yīng)指向主要定位表面 如圖3-38所示直角支

28、座鏜孔，要求孔與A面垂直，故應(yīng)以A面為主要定位基準(zhǔn)，且夾緊力方向與之垂直，則較容易保證質(zhì)量。反之，若壓向B面，當(dāng)工件A、B兩面有垂直度誤差，就會(huì)使孔不垂直A面而可能報(bào)廢。 圖3-38 夾緊力的方向示意夾緊力的方向應(yīng)是工件剛度較好的方向 由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛度最好的方向。夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力的大小 應(yīng)盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小夾緊力，如圖3-39所示。 圖3-39夾緊力的方向?qū)A緊力大小的影響（2夾緊力作用點(diǎn)的選擇夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元

29、件所形成的支撐面內(nèi) 如圖3-40a中夾緊力作用在支承面范圍之內(nèi)，所以是合理的；而圖3-40b中夾緊力作用在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，是錯(cuò)誤的。 a) b)圖3-40 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在支承面內(nèi)a)正確；b) 錯(cuò)誤夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛度較好的部位，不損傷工件表面 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)施加于工件剛度較好的方向和部位，這一原則對(duì)剛度差的工件特別重要。如圖3-41a)所示，薄壁套筒零件的軸向剛度比徑向剛度好，應(yīng)沿軸向施加夾緊力；如圖3-41b所示薄壁箱體零件，應(yīng)作用于剛度較好的凸邊上；箱體沒有凸邊時(shí)，可以將單點(diǎn)夾緊改為三點(diǎn)夾緊(見圖3-41c),從而改變了著力點(diǎn)的位置，降低了著力點(diǎn)的壓強(qiáng)，減

30、少了工件的變形。 a) b) c)圖3-41 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)在工件剛度較大的地方a) 薄壁套筒零件；b) 有凸邊箱體；c)無凸邊箱體夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面 夾緊力的作用點(diǎn)靠近加工表面，可以減小切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減小工件的加工振動(dòng)或彎曲變形。如圖3-43所示，增加輔助支承，同時(shí)給予夾緊力F2。這樣翻轉(zhuǎn)力矩小又增加了工件的剛度，既保證了定位夾緊的可靠性，又減小了振動(dòng)和變形。 圖3-43 夾緊力的作用點(diǎn)靠近加工表面（3夾緊力大小的確定 夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可

31、能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故；夾緊力過大會(huì)使工件變形，也會(huì)對(duì)加工質(zhì)量不利。（教材P76） 圖3-44 平口鉗 分固定側(cè)與活動(dòng)側(cè)，固定側(cè)與底面作為定位面，活動(dòng)側(cè)用于夾緊。l-底座 2-固定鉗口 3-活動(dòng)鉗口 4-螺桿 圖3-45 臺(tái)虎鉗圖3-46 自定心三爪卡盤圖3-47 四爪卡盤3.5 數(shù)控機(jī)床的典型夾具 一、典型夾具1.數(shù)控銑床夾具 2數(shù)控車床夾具 主要有三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、花盤等 四爪單動(dòng)卡盤1-卡盤體 2-卡爪 3-絲桿圖3-48 液壓 三爪卡盤：用于回轉(zhuǎn)工件的自動(dòng)裝卡圖3-49 四爪單動(dòng)卡盤：用于非回轉(zhuǎn)體或偏心件的裝卡3.加工

32、中心夾具 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 二、組合夾具 除以上通用夾具外，數(shù)控機(jī)床夾具主要采用組合夾具、拼裝夾具、可調(diào)夾具和數(shù)控夾具。 組合夾具是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備。 1組合夾具的特點(diǎn)組合夾具的優(yōu)缺點(diǎn)：組合夾具的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：使用組合夾具可節(jié)省夾具的材料費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、制造費(fèi)，方便庫存保管；優(yōu)點(diǎn)：使用組合夾具可節(jié)省夾具的材料費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、制造費(fèi)，方便庫存保管；另外，其組合時(shí)間短，能夠縮短生產(chǎn)周期，反復(fù)拆裝，不受零件尺寸改動(dòng)限制，可另外，其組合時(shí)間短，能夠縮短生產(chǎn)周期，反復(fù)拆裝，不受零件尺寸改動(dòng)限制，可以隨時(shí)更換夾具定位易磨損件；以隨時(shí)更換夾具定位易磨損件； 缺點(diǎn)：組合夾具需要經(jīng)常拆卸和組

33、裝；其結(jié)構(gòu)與專用夾具相比顯得復(fù)雜、笨重；缺點(diǎn)：組合夾具需要經(jīng)常拆卸和組裝；其結(jié)構(gòu)與專用夾具相比顯得復(fù)雜、笨重；對(duì)于定型產(chǎn)品大批量生產(chǎn)時(shí)，組合夾具的生產(chǎn)效率不如專用夾具生產(chǎn)效率高。對(duì)于定型產(chǎn)品大批量生產(chǎn)時(shí)，組合夾具的生產(chǎn)效率不如專用夾具生產(chǎn)效率高。組合夾具的適用范圍：組合夾具的適用范圍：1 1、組合夾具適用于新產(chǎn)品研制，單件、小批量生產(chǎn)，適用于產(chǎn)品品種多，生產(chǎn)周期、組合夾具適用于新產(chǎn)品研制，單件、小批量生產(chǎn)，適用于產(chǎn)品品種多，生產(chǎn)周期短的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。短的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。2 2、機(jī)床設(shè)備適用于鉆床、加工中心、鏜床、銑床、磨床，也可以組合成裝配工裝、機(jī)床設(shè)備適用于鉆床、加工中心、鏜床、銑床、磨床，也可以組合

34、成裝配工裝、檢查的檢具和焊接夾具。檢查的檢具和焊接夾具。圖3-50 鉆盤類零件徑向孔的組合夾具1-基礎(chǔ)件 2-支承件 3-定位件 4-導(dǎo)向件5-夾緊件 6-緊固件 7-其他件 8-合件2.2.組合夾具的類型組合夾具的類型組合夾具組合夾具的類型的類型孔系組孔系組合夾具合夾具槽系組槽系組合夾具合夾具根據(jù)零件的加工要求，用孔系列根據(jù)零件的加工要求，用孔系列組合夾具元件即可快速地組裝成組合夾具元件即可快速地組裝成機(jī)床夾具。該系列元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床夾具。該系列元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以孔定位，螺栓連接，定位精度以孔定位，螺栓連接，定位精度高，剛性好，組裝方便。高，剛性好，組裝方便。夾具元件是靠基礎(chǔ)板定位基準(zhǔn)槽、夾

35、具元件是靠基礎(chǔ)板定位基準(zhǔn)槽、鍵來連接各元件而組合成的夾具，鍵來連接各元件而組合成的夾具，所有元件可以拆卸、反復(fù)組裝，所有元件可以拆卸、反復(fù)組裝，重復(fù)使用。元件按其用途可分為重復(fù)使用。元件按其用途可分為基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、合件、其件、壓緊件、緊固件、合件、其它件八大類進(jìn)行組合。它件八大類進(jìn)行組合?？紫到M合夾具圖3-51 BIUCO孔系組合夾具組裝示意圖 孔系組合夾具應(yīng)用實(shí)例孔系組合夾具應(yīng)用實(shí)例槽系組合夾具槽系組合夾具l l一長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板；一長(zhǎng)方形基礎(chǔ)板；2 2一方形支撐件；一方形支撐件；3 3一菱形定位盤；一菱形定位盤；4 4一快換鉆套；一

36、快換鉆套；5 5一叉形壓板；一叉形壓板；6 6一螺栓；一螺栓；7 7一手柄桿；一手柄桿；8 8一分度合件一分度合件規(guī)格槽寬/mm槽距/mm連接螺栓/mmmm鍵用螺釘mm支承件截面/mm2最大載荷/N工件最大尺/mmmmmm大型160+0.0875001M161.5M575759090200000250025001000中型120+0.08600.01M121.5M5606010000015001000 500小型80+0.01560+0.015300.01M8、M6M3、M2.5303022.522.550000500250250表3-4 槽系組合夾具的主要結(jié)構(gòu)要素及性能槽系組合夾具應(yīng)用實(shí)例槽

37、系組合夾具應(yīng)用實(shí)例3.組合夾具的元件 （1基礎(chǔ)件 （2支承件 （3定位件 圖3-52 基礎(chǔ)件 圖3-53 支承件 圖3-54 定位件 （4導(dǎo)向件 圖3-55 導(dǎo)向件 a)固定鉆套 b)快換鉆套 c)鉆模板、左、右偏心鉆模板 d)立式鉆模板 圖3-56 壓緊件 a)彎壓板 b)搖板 c)U形壓板 d)叉形壓板 （5夾緊件 （7其他件 圖3-58 其他件 （8合件 圖3-59 合件 a)尾座 b)可調(diào)V形塊 c)折合板 d)回轉(zhuǎn)支架 （6緊固件 圖3-57 緊固件 連桿加工專用夾具該夾具靠工作臺(tái)連桿加工專用夾具該夾具靠工作臺(tái)T T形槽和夾具體上形槽和夾具體上定位鍵確定其在數(shù)控銑床上的位置，并用定位

38、鍵確定其在數(shù)控銑床上的位置，并用T T形螺栓緊形螺栓緊固。固。連桿加工專用銑槽夾具結(jié)構(gòu)夾具l一夾具體；2一壓板；3、7一螺母；4、5一墊圈：6一螺栓；8一彈簧；9一定位鍵；10一菱形銷；11一圓柱銷 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題1.1.試述機(jī)床夾具的概念、組成及其作用。試述機(jī)床夾具的概念、組成及其作用。2.2.工件的定位與夾緊有什么區(qū)別？工件的定位與夾緊有什么區(qū)別？3.3.常用的定位方法有哪些？常用的定位方法有哪些？4.如圖3-60所示一批零件，欲在銑床上加工C、D面，其余各面均已加工完畢，符合圖樣規(guī)定的精度要求，問應(yīng)如何選擇定位方案？圖3-60 題5圖 6.有一批如圖3-61所示的零件，圓孔和各平面

39、均已加工合格，今在銑床上銑寬度為b-b的槽。要求保證槽底到底面的距離為h-h；槽側(cè)面到A面的距離為aa，且與A面平行。問圖示的定位方案是否合理?有無改進(jìn)之處?試分析之。 7.有一批如圖3-62所示的零件，錐孔和各平面均已加工合格，今在銑床上銑寬度為b-b的槽。要求保證槽底到底面的距離為h-h;槽側(cè)面與A面平行；槽對(duì)稱軸線通過錐孔軸線。問圖示的定位方案是否合理?有無改進(jìn)之處?試分析之。圖 3-62 題7圖 圖3-61 題6圖 補(bǔ)一 專用夾具設(shè)計(jì)方法1.專用夾具的設(shè)計(jì)要求保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具

40、中其它零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，專用夾具還應(yīng)便于排屑。經(jīng)濟(jì)性好 專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。 2.專用夾具設(shè)計(jì)步驟（1明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查

41、研究，收集設(shè)計(jì)資料仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件；了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息；了解本工序加工用的機(jī)床、刀具和輔助工具的技術(shù)性能及其規(guī)格尺寸；準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等；本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀；收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類型夾具的資料，吸取其中先進(jìn)而又能結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況的合理部分。 （2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方案，選擇定位元件。確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、

42、對(duì)刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。 在確定方案的過程中，會(huì)有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個(gè)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。 （3繪制夾具總裝圖 遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡可能選取11，當(dāng)夾具過大或過小時(shí)，應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)合理選取比例。總裝圖上的主視圖應(yīng)盡量選取夾具工作時(shí)與操作者正對(duì)著的位置，以便使所繪制的夾具總裝圖具有良好的直觀性；視圖應(yīng)盡可能少，但必須能夠清楚地表達(dá)夾具各部分的結(jié)構(gòu)。 繪制夾具總圖通常按以下步驟進(jìn)行：1用雙點(diǎn)劃線繪出工件輪廓外形、定位基準(zhǔn)和加工表面。將工件輪廓線視為“透明體”，并用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線表示出加

43、工余量；2按照工件的形狀和位置，依次畫出定位元件、夾緊裝置一般按夾緊狀態(tài)處理）、導(dǎo)向元件和傳動(dòng)裝置等各元件的具體結(jié)構(gòu)；3最后繪制出夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝置連成一體。 4標(biāo)注有關(guān)尺寸 （4確定應(yīng)標(biāo)注的有關(guān)尺寸、配合及技術(shù)條件1夾具總裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的有以下五類尺寸：夾具的輪廓尺寸：即夾具的長(zhǎng)、寬、高尺寸。若夾具上有可動(dòng)部分，應(yīng)包括可動(dòng)部分極限位置所占的空間尺寸。工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：常指工件以孔在心軸或定位銷上或工件以外圓在內(nèi)孔中定位時(shí)，工件定位表面與夾具上定位元件間的配合尺寸。夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來確定夾具上對(duì)刀、導(dǎo)引元件位置的尺寸。對(duì)于銑、刨床

44、夾具，是指對(duì)刀元件與定位元件的位置尺寸；對(duì)于鉆、鏜床夾具，則是指鉆鏜套與定位元件間的位置尺寸，鉆鏜套之間的位置尺寸，以及鉆鏜套與刀具導(dǎo)向部分的配合尺寸等。 夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件、機(jī)床、刀具無關(guān)，主要是為了保證夾具裝配后能滿足規(guī)定的使用要求。夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機(jī)床上正確位置的尺寸。對(duì)于車、磨床夾具，主要是指夾具與主軸端的配合尺寸；對(duì)于銑、刨床夾具，則是指夾具上的定位鍵與機(jī)床工作臺(tái)上的T型槽的配合尺寸。標(biāo)注尺寸時(shí)，常以夾具上的定位元件作為相互位置尺寸的基準(zhǔn)。2夾具的有關(guān)尺寸公差和形位公差標(biāo)注 夾具的有關(guān)尺寸公差和形位公差通常取工件上相應(yīng)公差的 1512。當(dāng)工序尺寸公差是

45、未注公差時(shí)，夾具上的尺寸公差取為01mm(或10)，或根據(jù)具體情況確定；當(dāng)加工表面未提出位置精度要求時(shí)，夾具上相應(yīng)的公差可按經(jīng)驗(yàn)取為0.020.05mm每100mm），或在全長(zhǎng)上0.030.05mm。 3夾具總裝配圖上的技術(shù)條件 夾具總裝配圖上的技術(shù)條件主要有以下幾個(gè)方面：定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求，其作用是保證工件加工面與工件定位基準(zhǔn)面間的位置精度。定位元件與連接元件或找正基面間的位置要求。對(duì)刀元件與連接元件或找正基面間的位置要求。定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求。夾具在機(jī)床上安裝時(shí)位置精度要求。 夾具總裝配圖上無法用符號(hào)標(biāo)注而又必須說明的問題，如夾具的裝配、調(diào)整方法，夾具使

46、用時(shí)的操作順序，某些零件的重要表面需配作等，可以作為技術(shù)要求用文字寫在總裝圖上。（5繪制夾具零件圖 繪制裝配圖中非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，其視圖應(yīng)盡可能與裝配圖上的位置一致。 補(bǔ)二 典型夾緊機(jī)構(gòu)1.斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 圖2-34為用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件的實(shí)例。圖2-34a)中，需要在工件上鉆削互相垂直的8mm與5mm小孔，工件裝入夾具后，用錘擊楔塊大頭，則楔塊對(duì)工件產(chǎn)生夾緊力，對(duì)夾具體產(chǎn)生正壓力，從而把工件楔緊。圖2-34b)是將斜楔與滑柱合成一種夾緊機(jī)構(gòu)，一般用氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)。圖2-34c)是由端面斜楔與壓板組合而成的夾緊機(jī)構(gòu)。 a) c)圖2-34 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)a)基本斜楔夾緊機(jī)構(gòu)；b) 斜楔-滑柱組

47、合夾緊機(jī)構(gòu)；c) 端面斜楔-壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)b) 選用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要確定斜角。凡有自鎖要求的楔塊夾緊，其斜角必須小于2為摩擦角），為可靠起見，通常取 = 68內(nèi)選擇。在現(xiàn)代夾具中，斜楔夾緊機(jī)構(gòu)常與氣壓、液壓傳動(dòng)裝置聯(lián)合使用，由于氣壓和液壓可保持一定壓力，楔塊斜角不受此限，可取更大些，一般在1530內(nèi)選擇。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但傳力系數(shù)小，夾緊行程短，自鎖能力差。 2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組成，采用螺旋直接夾緊或與其它元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且自鎖性能好、夾緊可靠，夾緊力和夾緊行程都較大

48、，是夾具中用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。(1) 簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 圖2-35a)所示的機(jī)構(gòu)螺桿直接與工件接觸，容易使工件受損害或移動(dòng)，一般只用于毛坯和粗加工零件的夾緊。圖2-35b)所示的是常用的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，其螺釘頭部常裝有擺動(dòng)壓塊，可防止螺桿夾緊時(shí)帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)和損傷工件表面，螺桿上部裝有手柄，夾緊時(shí)不需要板手，操作方便、迅速。 a) b)圖2-35 簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)a)螺桿與工件直接接觸；b)螺桿不與工件直接接觸1螺釘螺桿） 2螺母套 3夾具體 4工件 5擺動(dòng)壓板（2螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 在夾緊機(jī)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)形式變化最多的是螺旋壓板機(jī)構(gòu)，常用的螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)如圖2-36所示。選用時(shí)，可根據(jù)夾緊力大小

49、的要求、工作高度尺寸的變化范圍、夾具上夾緊機(jī)構(gòu)允許占有的部位和面積進(jìn)行選擇。例如，當(dāng)夾具中只允許夾緊機(jī)構(gòu)占很小面積，而夾緊力又要求不很大時(shí)，可選用如圖2-36a)所示的螺旋鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu)；又如工件夾緊高度變化較大的小批、單件生產(chǎn)，可選用如圖2-36e）、f所示的通用壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 e) f)圖2-36 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)a)、b)移動(dòng)壓板式；c)鉸鏈壓板式；d) 固定壓板式；e）、f通用壓板式a) b) c)d) 3.偏心夾緊機(jī)構(gòu) 如圖2-37所示為常見的各種偏心夾緊機(jī)構(gòu)，其中圖2-37a)、b)是偏心輪和螺栓壓板的組合夾緊機(jī)構(gòu)；圖2-37c)是利用偏心軸夾緊工件的；圖2-37d) 是利用偏心

50、叉將鉸鏈壓板鎖緊在夾具體上，通過擺動(dòng)壓塊將工件夾緊。 偏心夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，與螺旋夾緊機(jī)構(gòu)相比，還具有夾緊迅速、操作方便等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是夾緊力和夾緊行程均不大，自鎖能力差，結(jié)構(gòu)不抗振，故一般適用于夾緊行程及切削負(fù)荷較小且平穩(wěn)的場(chǎng)合。 c) d)圖2-37 偏心夾緊機(jī)構(gòu)a)、b)偏心輪-壓板組合夾緊機(jī)構(gòu)；c) 偏心軸夾緊機(jī)構(gòu)；d) 偏心叉夾緊機(jī)構(gòu)a) b)補(bǔ)三 常用機(jī)床夾具 一、 鉆床夾具 在鉆床上進(jìn)行孔的鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻螺紋加工所用的夾具，稱為鉆床夾具。鉆床夾具是用鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的，所以簡(jiǎn)稱為鉆模。鉆模有利于保證被加工孔對(duì)其定位基準(zhǔn)和各孔之間的尺寸精度和位置精度，并可顯著提高

51、勞動(dòng)生產(chǎn)率。 1.鉆床夾具的分類 （1固定式鉆模 在加工一批工件的過程中，其位置固定不動(dòng)的鉆模稱為固定式鉆模。固定式鉆模在使用過程中鉆模板的位置固定不動(dòng)，常用于在立式鉆床上加工較大的單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。在立式鉆床上安裝鉆模時(shí)，一般先將裝在主軸上的定尺寸刀具精度要求高時(shí)用心軸伸入鉆套中，以確定鉆模的位置，然后將其緊固。這種加工方式的鉆孔精度較高。圖2-1中鉆模即屬于固定式鉆模。 （2移動(dòng)式鉆模 這類鉆模在機(jī)床工作臺(tái)上不固定，用于鉆削中、小型工件同一表面上的多個(gè)孔。（3回轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向孔系。（4翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工

52、小型工件不同表面上的孔，孔徑小于810mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工時(shí)鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以夾具及工件應(yīng)小于10kg為宜。 （5蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10kg。（6滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。 2.鉆床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鉆床夾具的主要特點(diǎn)是都有一個(gè)安裝鉆套的鉆模板

53、。鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套裝配在鉆模板或夾具體上，其作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工。（1鉆套1鉆套的類型 鉆套按其結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)可分為以下四種類型。 固定鉆套 如圖2-38所示為固定鉆套。鉆套安裝在鉆模板或夾具體中，其配合為H7/n6或H7/r6。固定鉆套的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序和小批生產(chǎn)。 圖2-38 固定鉆套 可換鉆套 如圖2-39所示。當(dāng)工件為單一鉆孔工序的大批量生產(chǎn)時(shí)，為便于更換磨損的鉆套，選用可換鉆套。鉆套與襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合，襯套與鉆模板之間采用H7/n6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止加工時(shí)鉆套的

54、轉(zhuǎn)動(dòng)，或退刀時(shí)隨刀具自行拔出。 快換鉆套 如圖2-40所示。當(dāng)工件需鉆、擴(kuò)、鉸多工序加工時(shí)，為能快速更換不同孔徑的鉆套，應(yīng)選用快換鉆套?？鞊Q鉆套的有關(guān)配合同可換鉆套。更換鉆套時(shí)，將鉆套削邊轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。 以上三類鉆套已標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)參數(shù)、資料、熱處理方法等，可查閱有關(guān)手冊(cè)。 圖2-39 可換鉆套 圖2-40 快換鉆套特殊鉆套 由于工件形狀或被加工孔位置的特殊性，需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的鉆套。圖2-41所示是幾種特殊鉆套的結(jié)構(gòu)。 a) b) c)圖2-41 特殊鉆套a)加長(zhǎng)鉆套；b)斜面鉆套；c)小孔距鉆套2鉆套尺寸的確定鉆套內(nèi)孔鉆套內(nèi)孔又

55、稱導(dǎo)向孔直徑的基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，并采用基軸制間隙配合。鉆孔或擴(kuò)孔時(shí)其公差取F7或F8，粗鉸時(shí)取G7，精鉸時(shí)取G6。若鉆套引導(dǎo)的是刀具的導(dǎo)柱部分，則可按基孔制的相應(yīng)配合選取，如H7/f7、H7/g6或H6/g5等。導(dǎo)向長(zhǎng)度H 鉆套的導(dǎo)向長(zhǎng)度H對(duì)刀具的導(dǎo)向作用影響很大，H較大時(shí)，刀具在鉆套內(nèi)不易產(chǎn)生偏斜，但會(huì)加快刀具與鉆套的磨損；H過小時(shí)，則鉆孔時(shí)導(dǎo)向性不好。通常取導(dǎo)向長(zhǎng)度H與其孔徑之比為H/d=12.5。當(dāng)加工精度要求較高或加工的孔徑較小時(shí)，由于所用的鉆頭剛度較差，則H/d值可取大些，如鉆孔直徑d5mm時(shí)，應(yīng)取H/d2.5。排屑間隙h 排屑間隙h是指鉆套底部與工件表面之間的空間

56、。如果h太小，則切屑排出困難，會(huì)損傷加工表面，甚至還可能折斷鉆頭。如果h太大，則會(huì)使鉆頭的偏斜增大，影響被加工孔的位置精度。一般加工鑄鐵件時(shí)，h=(0.30.7)d；加工鋼件時(shí)， h=(0.71.5)d。對(duì)于位置精度要求很高的孔或在斜面上鉆孔時(shí)，可將h值取得盡量小些，甚至可以取為零。 鉆套的結(jié)構(gòu)尺寸在標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)，其余尺寸可以參照國(guó)標(biāo)或有關(guān)手冊(cè)。 （2鉆模板 鉆模板用于安裝鉆套，并和夾具體相連接。它決定著鉆套在夾具上的正確位置，因而要求有一定的精度和強(qiáng)度、剛度。根據(jù)它與夾具體的不同連接方式，可以分為以下幾種類型：固定式鉆模板 這種鉆模板直接固定在夾具體上，即可與夾具體鑄造成或焊接成一

57、整體，又可用銷釘、螺釘與夾具體裝配成一整體。圖2-1中所示為固定式鉆模板。鉸鏈?zhǔn)姐@模板 這種型式的鉆模板是用鉸鏈與夾具體相連接，因此鉆模板可繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)翻起，使工件裝卸很方便。圖2-42中所示為鉸鏈?zhǔn)姐@模板?？尚妒姐@模板 當(dāng)裝夾工件需要將鉆模板卸掉時(shí)，則須采用可卸式鉆模板。圖2-43所示為這種鉆模板的結(jié)構(gòu)。 圖2-42鉸鏈?zhǔn)姐@模板 圖2-43 可卸式鉆模板二、 車床夾具 1.車床夾具典型結(jié)構(gòu)（1心軸式車床夾具 心軸式車床夾具的主要限位元件為心軸，常用于以孔作定位基準(zhǔn)的工件。工件以圓柱孔定位常用圓柱心軸和小錐度心軸；對(duì)于帶有錐孔、螺紋孔、花鍵孔的工件定位，常用相應(yīng)的錐體心軸，螺紋心軸和花鍵心軸。圖2-44所示為彈性心軸。 工件 螺母圖2-44 心軸裝夾 （2角鐵式車床夾具 角鐵式車床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有類似角鐵的夾具體。它常用于加工殼體、支座、接頭等類零件上的圓柱面及端面。 如圖2-45所示的夾具，工件以一平面和兩孔為基準(zhǔn)在夾具傾斜支承板的定位面和兩個(gè)銷子上定位，用兩只壓板夾緊，被加工表面是孔。