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实验一 自动化夹具实验 一、实验目的： 熟悉和掌握六点定位原理，理解完全定位与不完全定位、欠定位与过定位的区别 熟悉掌握几种典型夹具的基本组成构造和工作原理。 了解液压夹具系统的基本组成和工作原理 了解电动夹具系统的基本组成和工作原理 二、实验要求： 根据六点定位原理，正确对工件进行定位 正确分辨夹具的各组成元件：定位元件、夹紧元件、导向元件、其它元件和夹具体等。 了解自动化夹具的基本组成和原理 三、实验装置及实验原理 1．实验装置： HJD-JZ2综合自动化夹具实验教学系统，包括： （1）六点定位平台及定位元件 （2）手动夹具：偏心夹紧机构和螺旋夹紧机构 （3）液压夹具：三爪定心夹盘、斜楔夹紧机构、铰链夹紧机构和联动夹紧机构 （4）电动夹具：数控分度头和数控回转工作台 2．实验原理： （1）六点定位原理 任何一个物体，如果对其不加任何限制，那么，它在空间中的位置是不确定的，可以向任何方向移动或转动。物体所具有的这种运动的可能性，即一个物体在三维空间中可能具有的运动，称为自由度。在OXYZ坐标系中，物体可以有沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动，共有六个独立的运动，即有六个自由度。 六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。 （2）常用夹紧机构原理 偏心夹紧机构： 偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件的。偏心夹紧的偏心轮已标准化，其夹紧行程和夹紧力在夹具设计手册上给出了，可以选用。其结构如图1 所示。 1－扳手 2—夹具体 3—套 4—工件 5—拉杆 6—偏心轮7—手柄 图 1 偏心夹紧机构 偏心夹紧机构的优点是结构简单，操作方便，动作迅速。其缺点是自锁性能差，夹紧行程和增力比小。 螺旋夹紧机构： 螺旋夹紧机构是典型的一个夹具，如图2所示，基本组成包括如下几个部分： （1） 定位元件及定位装置：用于确定工件正确位置的元件或装置。 （2） 夹紧元件及夹紧装置：用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置。 （3） 导向及对刀元件。用于确定工件与刀具相互位置的元件。 （4） 在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液压等动力装置。 （5） 夹具体：用于将各种元件、装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 （6） 其他元件及装置：根据加工需要来设置的元件或装置。 总体来说，对于一个具体的夹具，定位、夹紧和夹具体三部分一般是不可缺少的。 1—工件 2—定位销轴 3—挡销 4—定位套 5—分度定位销 6—手钮 7—手柄 8—衬套 9—开口垫圈 10—螺母 11—转盘 12—钻模套 13—夹具体 图2 螺旋夹紧机构 动力卡盘： 卡盘是用均匀分布在活动卡爪的径向移动将工件夹紧和定位的机床附件。如图3所示，卡盘一般由卡盘体，活动卡爪及驱动机构组成。卡盘中央有通孔，以便通过工件或棒料，背部有圆柱相联接。卡爪是卡盘直接给工件施加夹紧力的零件，它的结构形式、尺寸和材质对卡盘的精度、刚度和极限转速等均有很大影响。卡盘通常安装在车床、外圆磨床和内圆磨床上使用，也可与各种分度装置配合，用于铣床和钻床上。 动力卡盘有夹紧和松开两种状态，由电磁铁控制油缸来实现。 滑块 2—键 3—夹爪 4—活塞 5—夹具体 图3 三爪夹盘机构 联动夹具： 在夹紧机构设计中，常常遇到工件需要多点同时夹紧，或多个工件同时夹紧，有时需要使工件先可靠定位再夹紧，或者先锁定辅助支承再夹紧等等，这是为了操作方便、迅速、提高生产率，减轻劳动强度，就需要采用联动夹紧机构。如图4所示。 联动夹紧有夹紧和松开两种状态，由电磁铁控制油缸来实现。 1—夹具体 2—支承 3—套 4—楔块 5—顶杆 6—压板 7—拉杆 8—工件 9—螺母 10—支铰 11—拉杆 12—三角 13—螺杆 14—销钉 15—盖板 图4 联动夹紧机构 铰链夹紧： 铰链夹紧机构是一种增力机构，增力倍数较大，应用广泛。铰链夹紧机构的特点是动作迅速，增力比大，易于改变力的作用方向。缺点是自锁性能差。如图5所示。 铰链夹紧有夹紧和松开两种状态，由电磁铁控制油缸来实现。 1—夹具体 2—垫块 3—连杆 4—连杆 5—连杆 6—杠杆 7—支承 8—压板 9—工件10—底座 11—推杆 `12—支承 图5 铰链夹紧机构 斜楔夹紧 斜楔夹紧机构的优点是有一定的扩力作用，可以方便地使力的方向改变90°，缺点是α较小。如图6所示。 铰链夹紧有夹紧和松开两种状态，由电磁铁控制油缸来实现。 1—夹具体 2—套 3—导杆 4—滚轮 5—销轴 6—楔块 7—压板 8—套 9—套 10—支承 图6 斜楔夹紧机构 数控分度头和数控回转台： 1）数控分度装置是用数字信息发出指令控制分度，简称数控分度头。步进电动机通过蜗轮蜗杆带动分度头做旋转运动，其结构