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第六章 机床夹具设计

第六章 机床夹具设计. 第一节 机床夹具概述. 一、机床夹具及组成 夹具－装夹工件的工艺装备 作用 : 定位和夹紧 组成 : 定位元件、夹紧元件、夹具体、联接元件、刀具导向装置、其他元件. 夹具的组成与作用. 1- 夹具体. 2- 液压缸. 3- 压板. 4- 对刀块. 5-V 形架. 6- 圆柱销. 7- 定向键. 各元件的作用： 定位元件：确定工件在夹具上的位置 夹紧元件：夹紧工件 夹具体：联接夹具各元件和装置 刀具导向装置：引导或调整刀具，使刀具与定位元件有正确位置 联接元件：确定夹具在机床上的位置

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第六章 机床夹具设计

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  1. 第六章 机床夹具设计

  2. 第一节 机床夹具概述 一、机床夹具及组成 夹具－装夹工件的工艺装备 作用:定位和夹紧 组成:定位元件、夹紧元件、夹具体、联接元件、刀具导向装置、其他元件

  3. 夹具的组成与作用 1-夹具体 2-液压缸 3-压板 4-对刀块 5-V形架 6-圆柱销 7-定向键

  4. 各元件的作用： • 定位元件：确定工件在夹具上的位置 • 夹紧元件：夹紧工件 • 夹具体：联接夹具各元件和装置 • 刀具导向装置：引导或调整刀具，使刀具与定位元件有正确位置 • 联接元件：确定夹具在机床上的位置 • 其他元件或装置：如分度装置、防错装置、安全保护装置、顶出装置

  5. 二、夹具的功能 • 保证加工质量 • 提高生产效率 • 扩大机床工艺范围 • 减轻工人劳动强度，保证生产安全

  6. 夹具的分类 按用途分类 专 用 夹 具 组 合 夹 具 随 行 夹 具 通 用 夹 具

  7. 夹具的分类 按使用机床分类 车床 夹 具 铣床 夹 具 钻 床 夹 具 镗 床 夹 具 磨 床 夹 具 齿 轮 机 床 夹 具 其 它 机 床 夹 具

  8. 夹具的分类 按动力源分类 手动 夹 具 气动 夹 具 液 压 夹 具 气 液 增 压 夹 具 电 动 夹 具 磁 力 夹 具 真 空 夹 具 离 心 力 夹 具 其 它

  9. 新型数控夹具与组合夹具 新型数控夹具体

  10. 新型数控夹具与组合夹具 孔系组合夹具

  11. 新型数控夹具与组合夹具 槽系组合夹具

  12. 第二节 工件在夹具上的定位 工件在夹具上的定位 工件在机床上的定位 夹具在机床上的定位 一、常用定位方法与定位元件 支承板 支承钉 以平面 定位 可调支承 自位支承 辅助支承

  13. 支承钉 支承板

  14. 用于工件表面不规整或批与批尺寸变化较大 用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面有角度误差表面 自位支承 可调支承

  15. 定位销与夹具的配合为过盈配合或间隙配合 以圆柱孔定位 定位销 各种心轴 各种定位销

  16. 过盈心轴 间隙心轴 锥度心轴 以圆柱面定位 定位套 V型块

  17. a）用于较短精圆柱面的定位 c）用于较长精圆柱面定位 b）用于较长粗圆柱面的定位 d）用于较长且定位基面较大的圆柱面定位 半圆套用于大型轴类零件的精基准定位

  18. 以其他表面定位 锥度心轴 齿面

  19. 工件以导轨面定位

  20. 一面两销定位中两销的设计： 步骤： • 确定两销的中心距尺寸及公差 取销的中心距基本尺寸等于工件孔中心距基本尺寸，公差取为孔中心距的1/5-1/3 • 确定圆柱销的直径及其公差 相应孔的最小直径作为圆柱销直径的基本尺寸，公差取g6或f7 • 确定菱形销宽度直径及其公差 按表6－1选取菱形销的宽度；按式6－2计算最小间隙；计算菱形销直径的基本尺寸，公差取h6或h7

  21. 第三节　工件的夹紧 一、夹紧装置的设计要求 1、夹紧力不应破坏定位； 2、足以抵抗加工中的各种力和振动； 3、工件不应发生过度变形； 4、有足够的夹紧行程； 5、具有自锁性； 6、结构简单、易于操作。

  22. 二、夹紧力的确定： 大小、方向、作用点 （一）夹紧力的方向 1、夹紧力的方向应有助于工件定位，不能破坏定位，一般要求夹紧力垂直于主要定位面 主要定位基准面面积大、精度高、限制自由度数目多，二者垂直，有利于准确定位。

  23. 多向施力与一力多用：

  24. ２、夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的方向一致２、夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的方向一致

  25. ３、夹紧力的方向应尽量与切削力、工件重力方向一致，以减小夹紧力３、夹紧力的方向应尽量与切削力、工件重力方向一致，以减小夹紧力

  26. （二）夹紧力的作用点（选择原则） 1、所选作用点，应保证定位稳定，不破坏定位

  27. 2、应尽量减小夹紧变形 措施：增大受力面积，合理布置作用点

  28. 3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承

  29. 三、夹紧机构设计 常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、定心对中、联动夹紧机构。 （一）斜楔夹紧机构 1、作用原理

  30. 2、结构特点 （1）自锁性：外力消失后，机构在摩擦力作用下，仍能夹紧工件的能力。 （2）斜楔能改变原始作用力的方向 （3）斜楔具有增力作用 （4）斜楔夹紧行程小： α越大，夹紧行程越大， 但自锁性越差。 （5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子

  31. 3、斜楔夹紧机构适用范围 斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。 （二）螺旋夹紧机构 1、作用原理及典型结构：相当于将斜楔绕在圆柱体上，作用原理与斜楔夹紧相似。

  32. 特点及适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例：特点及适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例：

  33. （三）偏心夹紧机构 • 原理：靠偏心轮回转时回转半径变大而产生夹紧作用

  34. 特点及适用场合： 　结构简单、操作方便、动作迅速；但自锁性能差、增力比较小；一般用于切削平稳且切削力不大的场合

  35. 1、如图钻直径为12孔，试分析工序尺寸90的定位误差。1、如图钻直径为12孔，试分析工序尺寸90的定位误差。

  36. 2、如图铣平面保证h，已知两圆的同轴度0.1，其它已知条件见图，试分析工序尺寸h的定位误差。

  37. 3、图示钻孔，已知条件和加工要求见图示，试分析a)、b)、c）三种定位方案中，工序尺寸L的定位误差3、图示钻孔，已知条件和加工要求见图示，试分析a)、b)、c）三种定位方案中，工序尺寸L的定位误差

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