机床夹具设计原理1.ppt

1998-10-25 机床夹具设计原理 —讲述机床夹具定位、夹紧基本原理 本章概述 概述 工件在夹具中的定位 定位误差的分析与计算 工件在夹具中的夹紧 各类机床夹具 机床夹具的设计步骤与方法 4.1 概述 夹具：在机械制造过程中，用来夹持并确定工件正确位置的工艺装备，统称为夹具。 机床夹具：在机械加工中，应用在金属切削机床上的夹具，称为机床夹具。 本节内容： 工件的安装 机床夹具的分类 机床夹具的组成 机床夹具的作用 4.1.1 工件的安装 1.找正安装 2.夹具安装 4.1.2 机床夹具的分类 按使用机床的类型：车床夹具、磨床夹具、钻床夹具(钻模)、镗床夹具(镗模)、铣床夹具等 按动力源：手动、气动、液动、电动、真空、自紧夹具等 按通用程度： 通用夹具：能适应多个工序和加工对象；使用范围宽 专用夹具：为某一工件的某一道工序设计和制造；使用范围窄 可调夹具：加工完一类工件后，可通过调整或更换个别元件即可加工形状相似、尺寸相似的其他工件的夹具 组合夹具：标准化的、需要临时组装的夹具 随行夹具：自动线上可用于多个工位的夹具 4.1.3 机床夹具的组成 定位元件：使工件在夹具中占据正确的位置； 夹紧装置：使工件不因受力而脱离占据的正确位置； 对刀及导向元件：确定工件相对于刀具的位置； 夹具体：基础件 ； 其它装置：分度装置、连接元件、动力装置等。 4.1.3 机床夹具的组成 4.1.4 机床夹具的作用 基本作用：定位和夹紧 保证加工精度 提高生产效率 减轻劳动强度 扩大机床的工艺范围 4.2 工件在夹具中的定位 4.2.1定位和基准的概念 1. 定位：使同一批工件在夹具中占据同一的正确加工位置 2. 基准：用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面或其组合。 4.2.2 工件的定位原理 1.六点定位原理 要使工件在空间处于相对固定的位置，就必须对六个自由度加以限制 方法：用相当于六个支承点的定位元件与工件的定位基准面接触 关于六点定位原理的说明 六点支承点必须适当分布 2. 定位的种类-1)完全定位 2)不完全定位（部分定位） 不完全定位概念：根据零件加工要求实际限制的自由度数少于六个的定位方法 思考 思考：什么时候要求完全定位？什么时候可以使用不完全定位？ 3)欠定位 欠定位的概念：根据零件的加工要求，应限制的自由度未被限制的定位方法称为欠定位。 欠定位在生产中是不允许出现的。 4)过定位 过定位的概念：某一个自由度同时由多于一个的定位元件来限制。 例子 过定位的利弊 消除过定位的措施 改变定位元件的结构 总结：定位的种类 完全定位 不完全定位 欠定位 过定位 4.2.3 工件的定位方法与定位元件 工件以平面定位及定位元件 工件以外圆定位及定位元件 工件以孔定位及定位元件 工件以组合表面定位及定位元件 1. 工件以平面定位及定位元件 平面定位时使用的定位元件： 基本支承(主要支承)－－起定位作用 支承钉 支承板 可调支承 自位支承 辅助支承—不起定位作用，可以提高工件的装夹刚度和稳定性形式 (1) 固定支承：支承钉 (1) 固定支承：支承板 A型 — 无斜槽（侧面、顶面定位） B型 — 带槽（已加工的水平面定位） (2) 可调支承 每工件一调或每批工件一调 注意：调好后应锁紧 应用：毛坯质量不高、尺寸变化大的粗基准定位 (3) 自位支撑 增加支承点数 ，能自动调节位置，提高稳定性，减小受力后的变形； 只限制一个自由度 工件以平面为定位基准：基本支撑 支承钉、可调支承、自位支承：限制一个自由度 支承板：两个自由度，用于侧定位 支承钉成面状分布：限制三个自由度，主定位 (4) 辅助支承 工件因尺寸、形状或局部刚度不足，受力后变形会使定位不稳定，需增设辅助支承，只起增加刚度的作用，不起定位作用; (4) 辅助支承 2.工件以外圆定位及定位元件 自动定心夹具：三爪卡盘、弹簧卡头 支承板 定位套：圆柱定位套、半圆孔定位套、锥形定位套 V型块：短V型块、 长V型块、活动 V型块 1) V型块 对中性好：使定位基面的中心对中在两斜面的对称轴线上 1) V型块 1) V型块 2) 定位套 3) 半圆定位座 3.工件以孔定位及定位元件 定位元件：心轴、定位销等 心轴： 刚性心轴 弹性心轴 液性塑料心轴 1)心轴：刚性心轴 锥形心轴 过盈配合圆柱心轴 间隙配合圆柱心轴 1)心轴：锥形心轴 有小的锥度，限制 个自由度 特点：定心精度高，轴向位移大 定位误差：锥面可以自动补偿工件孔径向制造误差，误差为零 接触长度Lk：锥度小则Lk大，定位精度高，轴向变动大 1)心轴：过盈配合圆柱心轴 结构：导向部分1、定位部分、传动部分2 定位元件：心轴