机械加工工艺编制及专用夹具设计（第2版）教学课件8.1 专用夹具设计概述.ppt

8.1专用夹具设计概述;【学习目标】

1.理解六点定位原理；

2.掌握夹紧力三要素的确定方法；

3.了解常用的夹紧机构。;1.夹具的作用;2.机床夹具的组成;钻床夹具

1—夹具体2—定位销3—销轴4—开口垫圈5—螺母6—快换钻套7—钻模板;3.机床夹具的分类;;;;;8.1.2工件的定位;2.工件的装夹方式;（1）自由度的概念;如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制刚体的六个运动自由度。;;用定位元件代替约束点限制自由度，由于工件的形状千变万化的用于代替约束点的定位元件的种类也很多，常用的有：支承钉、支承板，长销，短销，长V形块，短V形块，长定位套，短定位套，固定锥销，浮动锥销等。

各定位元件限制自由度的情况以它们的组合限制自由度的情况：

;应用“六点定位”的几个问题

定位限制工件自由度，几“点”定位不能机械地理解成几个接触点；

限制自由度应理解为：

定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触;

（定位状态）

自由度被限制，是指工件在此方向上有确定的位置:

不考虑外力的影响（注：定位和夹紧的区别）;

定位支承点是抽象的，实践应用中要通过具体的定位元件来体现；

工件应该限制几个“点”（自由度），要根据工件加工技术条件来具体分析确定（如图）。;①完全定位

工件定位时，六个自由度全部被限制的定位。当工件在三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方法。;②不完全定位

工件根据工序加工要求只需限制其部分自由度（少于6个），但也能满足工序加工要求的定位。

;工件定位时，以下几种情况允许采用不完全定位：

①加工通孔或通槽时，沿贯通轴（槽）的移动自由度可不限制。

②毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的旋转自由度可不限制。

③加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的移动自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的转动自由度。

（分析加工零件应该限制哪些自由度的重要依据）;③过定位

工件定位时，出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度。过定位会导致产生??涉现象，从而出现定位不稳定，会破坏定位精度，一般应尽量避免。

;常见的几种过定位实例;滚、插齿时工件的过定位;④欠定位

工件实际定位所限制的自由度数，少于该工序加工要求必须限制的自由度数。欠定位将导致应该限制的自由度未予限制，所以是不允许出现的。;8.1.3专用夹具设计方法;;;②可调支承

多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差。;③浮动支承

支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，

一般只限制

一个自由度，

即一点定位。;④辅助支承

在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。;;②圆锥销

常用于工件孔端的定位，可限制三个自由度;③定位心轴

;;;(3)工件以外圆表面定位

②定位套筒

定位套结构简单，易制造，但定心精度不高。常用于小型，形状简单的零件精基准定位。;(3)工件以外圆表面定位

③半圆定位座

主要用于大型轴类零件及不变轴向装夹的零件。;;2.工件夹紧;8.1.3专用夹具设计方法;（3）夹紧力的确定;①夹紧力作用点的确定

夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位。;②夹紧力方向的确定

夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，以保证工件定位准确可靠。

夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形。;②夹紧力方向的确定

夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小夹紧力。;夹紧力的计算：;（4）典型夹紧机构;②螺旋夹紧机构;③偏心夹紧机构;④联动夹紧机构;⑤定心夹紧机构