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第5章 机床夹具设计原理 5.1 机床夹具的基本概念 机床夹具： 在机床上用于装夹工件的装置（工艺装备）。 定位：使工件在夹具中（机床上）占据正确位置的过程。 夹紧：把工件在夹具中占据的正确位置固定下来，并使其在外力作用下不发生变动的操作。 装夹：定位和夹紧的全过程 5.1 机床夹具的基本概念 一、机床夹具的分类 1．按使用特点 通用夹具：已经标准化的，可在一定范围内用于加工不同工件的夹具。 专用夹具：专为某一工件的某一道工序设计和制造的夹具。 成组可调夹具：在成组工艺的基础上，针对某一组零件的某一工序专门设计的夹具。 组合夹具：由预先制造好的通用标准零部件经组装而成的专用夹具。 自动化生产用夹具：随行夹具、数控机床夹具 5.1 机床夹具的基本概念 5.1 机床夹具的基本概念 5.1 机床夹具的基本概念 5.1 机床夹具的基本概念 2．按使用机床 车床夹具 铣床夹具 钻床夹具 镗床夹具 齿轮加工机床夹具 5.1 机床夹具的基本概念 二、机床夹具的作用 ● 稳定保证加工质量； ● 提高劳动生产率； ● 减轻工人的劳动强度，保证安全生产； ● 扩大机床的使用范围。 5.1 机床夹具的基本概念 三、机床夹具组成 P192～195 工件的定位应解决的问题： 工件位置的“定不定”问题(位置是否确定)→六点定位原理； 工件位置“准不准”问题(定位精度问题)→通过定位误差分析和计算。 一、六点定位原理 （一）基本概念 　1．工件在夹具中定位： 　2．定位的目的： 　3．工件的自由度： 工件空间位置的不确定性可描述如下： ◆沿X、Y、Z轴方向的位置不确定性→沿X、Y、Z轴的位移自由 度 ◆绕X、Y、Z轴的角位置不确定性→绕X、Y、Z轴的旋转自由度 ◆工件的六个自由度——用于描述工件空间位置不确定性的三个移动自由度和三个旋转自由度。 （二）六点定位原理 工件在夹具空间中有六个自由度，这六个自由度需要用夹具上 按一定要求布置的六个(不重复)定位支承点来消除，其中每个 支承点相应地消除一个自由度： 示例1：长方形工件六点定位 示例2:带槽盘类工件的六点定位 示例3:轴类工件的六点定位 （三）限制工件自由度与加工要求的关系 工件定位时，影响加工要求的自由度必须加以限制，不影响加 工要求的自由度，有时要限制，有时可以不限制，视具体情况 而定→考虑定位的稳定性、夹具结构简单、夹紧方便、安全等。 分析自由度的方法：依据→六点定位原理。 ■考虑工件的几何形状特点 本工序加工前的坯件形状。根据本工序加工前的坯件形状分析 确定不影响加工要求的自由度。 ●完整的球形工件：不限制绕三个坐标轴的角度自由度； ●光滑的轴、套、盘形工件：不限制绕其轴线的角度自由度。 ■考虑工件的工序加工要求→确定对加工精度有影响的自由度 工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。 按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位→工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。  ●欠定位 按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未被限制的定 位→工件被限制的自由度少于六个，但不能保证加工要求的 定位称为欠定位。 在确定工件定位方案时，欠定位时绝对不允许的。 ●过定位（重复定位） 工件的同一自由度被二个或二个以上的支承点重复限制的定 位→定位点多于所限制的自由度数目的定位称为过定位。 在通常情况下，应尽量避免出现过定位。??? ◆重复定位可能产生的不良后果： □定位不稳定，增加了同批工件在夹具中位置的不一致性； □增加工件和夹具定位元件的夹紧变形； □导致部分工件不能顺利与定位元件配合→造成干涉。 ◆消除或减少过定位措施： □提高工件定位基准之间及定位元件工作表面之间的位置精度，减小重复定位对加工精度的影响，使不可用过定位变为可用过定位； □改变定位方案，避免过定位。 □有些情况下，过定位是允许的，也是必要的。 生产中应用过定位的实例 用已加工过的平面实现三点定位： 常用两块长条支承板代替三个支承钉，提高定位稳定性和工件 的装夹刚度。 5.3 定位方式与定位元件 P230 一、工件以平面定位及其定位元件 1．定位方式：支承定位 2．定位元件 ■主要支承→用来限制工件的自由度，起定位作用的支承。 ■辅助支承→用来提高工件加工时的刚度，不起定位作用的 支承。 根据其限制自由度数目分： 主要支承面（第一定位基准或基面）→限制三个自由度； 导向支承面（第二定位基准或基面）→限制两个自由度； 止推支承面（第三定位基准或基面）→限制一个自由度。 5.3 定位方式与定位元件 （1）主要支承 ●固定支承：支承钉、支承板→在使用过程中固定不动。 5.3 定位方式