工件的定位夹紧与夹具-HPU.ppt

（2）铣床夹具 （3）车床夹具 （4）成组夹具 （5）组合夹具 （6）随行夹具 4.6 机床夹具的基本要求和设计步骤 对机床夹具的基本要求 （1）稳定地保证工件的加工精度； （2）提高机械加工的劳动生产率； （3）结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件； （4）应能降低工件的制造成本。 夹具设计的工作步骤 （1）研究原始资料，明确设计任务； （2）考虑和确定夹具的结构方案，绘制结构草图； （3）绘制夹具总图； （4）确定并标注有关尺寸和夹具技术要求； （5）绘制夹具零件图。 本章小结 （1）机床夹具是由定位元件、夹紧装置、对刀元件、夹具体等部分组成，机床夹具设计也就是针对夹具组成的各部分进行设计，其中定位与夹紧两个环节是夹具设计的重点。 （2）定位就是确定工件在夹具中的正确位置，是通过在夹具上设置正确的定位元件与工件定位面的接触来实现的。工件的定位有完全定位和不完全定位，要根据其具体加工要求而定，欠定位在夹具设计中是不允许的，而过定位则有条件地使用。 （3）通常，由于定位副制造不准确或采用了基准不重合定位等原因，定位过程中会引用定位误差，定位误差的计算要根据具体情况分析计算。 （4）夹紧是为了克服切削力等外力干扰而使工件正确定位的一种手段。夹紧一般在定位步骤之后，有时定位与夹紧是同时进行的。 （5）车、铣、钻、磨等不同的机床其夹具设计具有各自典型特点，应根据具体设计任务，遵从夹具设计的基本要求和步骤进行设计。 夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小 如图 (a)是用三爪卡盘将薄壁套筒零件用径向力夹紧,因刚性不足易引起工件变形。若改为图 (b)用特定的螺母通过轴向力夹紧工件，则工件不易变形。 力的作用点的位置应能保持工件的正确定位而不发生位移或偏转。为此，作用点的位置应靠近支承面的几何中心，使夹紧力均匀分布在接触面上。如图应将夹紧力Q改为Q1。 (２)夹紧力作用点的确定 夹紧力的作用点应位于工件刚性较大处，而且作用点应有足够的数目，这样可使工件的变形量最小。如图应将夹紧力Q改为Q1。 夹紧力的作用点应尽量靠近工件被加工表面，这样可使切削力对该作用点的翻转力矩减小，工件的振动也可以减小。 夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件形成的支撑面内 (３)夹紧力大小的估算 对工件所施加的夹紧力，要适当。夹紧力过大，会引起工件变形；夹紧力过小，易破坏定位。 进行夹紧力计算时，通常将夹具和工件看作一刚性系统，以简化计算。根据工件在切削力、夹紧力 (重型工件要考虑重力，高速时要考虑惯性力)作用下处于静力平衡，列出静力平衡方程式，即可算出理论夹紧力。 为安全起见，计算出的夹紧力应乘以安全系数K，故实际夹紧力一般比理论计算值大2～3倍。 加工过程中切削力的作用点、方向和大小可能都在变化，估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。 注：对于关键性的重要夹具，往往通过试验的方法来测定所需的夹紧力。 夹紧力的大小根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算，并乘以安全系数K ，一般精加工K =1.5～2，粗加工K = 2.5～3。 加工过程中切削力的作用点、方向和大小可能都在变化，估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。 注：对于关键性的重要夹具，往往通过试验的方法来测定所需的夹紧力。 F’ 摩擦系数f1 夹紧力的大小： 式中： W0：实际夹紧力；W：理论夹紧力； K：安全系数。粗加工时K=2.5~3，精加工时K=1.5~2 如右图所示: 摩擦系数f2 1、 楔块夹紧装置 在生产中，很少单独使用楔块对工件直接夹紧，而是与杆杠、压板、螺旋等组合使用，或是与气压、液压传动装置联用，不需要自锁。如图所示，楔块夹紧主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。 4.4 常见的夹紧装置 利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件。 缺点：夹紧行程小，手动操作不方便。 斜楔夹紧的特点： 1）有增力作用，扩力比 i = FJ / FQ ，约等于3； 2）夹紧行程小,h/s =tanα，故 h 远小于 s ； 3）结构简单，但操作不方便。 主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。 2、 螺旋夹紧装置 螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的，相当于把楔块绕在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。如图所示为简单的单螺旋夹紧机构。 特点：扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大 结构简单，制造容易，夹紧可靠； 夹紧行程不受限制； 夹紧动作慢，效率低； 螺旋升角小，自锁性好。 应用场合：