《機械制造工藝與裝備》配套教學(xué)PPT課件

《機械制造工藝與裝備》配套教學(xué)PPT課件,機械制造工藝與裝備,機械制造,工藝,裝備,配套,教學(xué),PPT,課件 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 裝夾：裝夾：定位定位+夾緊夾緊定位定位：指使工件在機床或夾具中占有正確位置的指使工件在機床或夾具中占有正確位置的 過程。過程。夾緊夾緊：在加工過程中保持定位位置不變。在加工過程中保持定位位置不變。工件在機床上的裝夾方法：工件在機床上的裝夾方法：直接找正直接找正劃線找正劃線找正夾具裝夾夾具裝夾復(fù)習(xí)復(fù)習(xí):機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 第一節(jié)第一節(jié) 機床夾具概述機床夾具概述 1 1機床夾具的功能機床夾具的功能在機床上用以裝夾工件的一種裝置。在機床上用以裝夾工件的一種裝置。夾具定義：夾具定義：（1 1）保證加工精度）保證加工精度 （2 2）提高生產(chǎn)率）提高生產(chǎn)率 （3 3）擴大機床的工藝范圍）擴大機床的工藝范圍 （4 4）減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。）減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。功功 能能機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2機床夾具的組成機床夾具的組成1)1)定位元件或裝置定位元件或裝置 2 2）夾緊元件或裝置）夾緊元件或裝置3 3）刀具導(dǎo)向元件或裝置）刀具導(dǎo)向元件或裝置4 4）夾具在機床上定位的元件）夾具在機床上定位的元件5 5）夾具體）夾具體 6 6）其它元件或裝置）其它元件或裝置圖圖5-1 5-1 連桿銑槽夾具連桿銑槽夾具菱形銷菱形銷對刀塊對刀塊定位鍵定位鍵夾具底板夾具底板圓柱銷圓柱銷工件工件彈簧彈簧螺栓螺栓螺母螺母壓板壓板止動銷止動銷機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 二、機床夾具的類型二、機床夾具的類型 按應(yīng)用范圍分：按應(yīng)用范圍分：1)1)通用夾具（三爪、四爪卡盤、虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺通用夾具（三爪、四爪卡盤、虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺）2 2）專用夾具（用于批量生產(chǎn)）專用夾具（用于批量生產(chǎn))3 3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具）通用可調(diào)整夾具和成組夾具4 4）組合夾具（用于單件小批）組合夾具（用于單件小批)5 5）隨行夾具（）隨行夾具（FMSFMS、FMCFMC)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 車床夾具、鏜床夾具、銑床夾具、磨床夾具等；車床夾具、鏜床夾具、銑床夾具、磨床夾具等；按加工類型分：按加工類型分：按夾緊裝置的動力源分：按夾緊裝置的動力源分：手動夾具、氣動夾具、液動夾具、電磁夾具、手動夾具、氣動夾具、液動夾具、電磁夾具、真空夾具等；真空夾具等；機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計(針對一組零件的某個工序針對一組零件的某個工序)通用可調(diào)夾具和成組夾具通用可調(diào)夾具和成組夾具:基礎(chǔ)部分基礎(chǔ)部分可調(diào)整部分可調(diào)整部分組成組成(元件可更換或調(diào)整元件可更換或調(diào)整)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 組合夾具：組合夾具：由標準化的元件組合而成。由標準化的元件組合而成。靈活多變，萬能性強。靈活多變，萬能性強?？纱蟠罂s短生產(chǎn)準備周期?？纱蟠罂s短生產(chǎn)準備周期?？蓽p少專用夾具設(shè)計、制造的可減少專用夾具設(shè)計、制造的 工作量，并可減少材料消耗。工作量，并可減少材料消耗。用于單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品用于單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品 試制。試制。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 組合夾具的類型：組合夾具的類型：槽系組合夾具槽系組合夾具元件間靠元件間靠鍵和槽鍵和槽（鍵槽和（鍵槽和T T形槽）定位；形槽）定位；孔系組合夾具孔系組合夾具則通過則通過孔與銷孔與銷來實現(xiàn)元件間的定位。來實現(xiàn)元件間的定位。槽系組合夾具槽系組合夾具孔系組合夾具孔系組合夾具機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 孔系組合夾具元件分解圖孔系組合夾具元件分解圖機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 隨行夾具：隨行夾具：是一種移動式夾具。是一種移動式夾具。工件安裝在隨行夾具上，由運輸裝置把隨行夾工件安裝在隨行夾具上，由運輸裝置把隨行夾具運送到各臺機床上，并對隨行夾具進行定位具運送到各臺機床上，并對隨行夾具進行定位和夾緊。和夾緊。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 六點定位原理？六點定位原理？完全定位、不完全定位？完全定位、不完全定位？過定位、欠定位？過定位、欠定位？平面定位限制自由度數(shù)？平面定位限制自由度數(shù)？長、短圓柱銷？常、短長、短圓柱銷？常、短V V形塊？形塊？長、短心軸？長、短心軸？復(fù)習(xí):機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 第二節(jié)第二節(jié) 工件在機床夾具上的定位工件在機床夾具上的定位一、典型的定位方式、定位元件及裝置一、典型的定位方式、定位元件及裝置 1 1平面定位平面定位未經(jīng)機械加工的平面定位未經(jīng)機械加工的平面定位（支承釘（支承釘）已經(jīng)機械加工的平面定位已經(jīng)機械加工的平面定位（支承釘、支承板（支承釘、支承板）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 支承元件的結(jié)構(gòu)形式有：支承元件的結(jié)構(gòu)形式有：固定支承：固定支承：支承釘、支承板支承釘、支承板可調(diào)支承：可調(diào)支承：支承點位置可調(diào)支承點位置可調(diào)自位支承：自位支承：可以隨工件定位基準的變化而自動調(diào)整，并與之相可以隨工件定位基準的變化而自動調(diào)整，并與之相適應(yīng)，一般限制一自由度，具有適應(yīng)，一般限制一自由度，具有2 2個以上支承點。個以上支承點。主主要要支支承承機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 輔助支承：輔助支承：定位后才參與支承，定位后才參與支承，不起定位作用不起定位作用，增加剛度。增加剛度。主要支承：主要支承：能限制工件自由度。能限制工件自由度。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 精基準精基準粗基準粗基準側(cè)基準側(cè)基準機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 排屑排屑側(cè)面、頂面定位側(cè)面、頂面定位底面定位底面定位機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 固定支承安裝：固定支承安裝：直接安裝在夾具體的孔中，與孔的配合為：直接安裝在夾具體的孔中，與孔的配合為：或或夾具體上承托支承頭的表面應(yīng)凸起，以便把各個夾具體上承托支承頭的表面應(yīng)凸起，以便把各個凸出面一次加工成一個平面凸出面一次加工成一個平面機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾具體采用夾具體采用通孔通孔安裝固定支承安裝固定支承平頭支承采用安裝后一次磨平的方法使支平頭支承采用安裝后一次磨平的方法使支承釘定位平面在一個平面承釘定位平面在一個平面（等高性）（等高性）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 用于定位表面不規(guī)整和尺寸變化大的場合 a a）球頭可調(diào)支承）球頭可調(diào)支承 b b）錐頭可調(diào)支承）錐頭可調(diào)支承 c c）自位可調(diào)支承）自位可調(diào)支承 d d）側(cè)向可調(diào)支承）側(cè)向可調(diào)支承支承釘支承釘鎖緊螺母鎖緊螺母機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 與工件三點接觸與工件三點接觸球式球式機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 杠桿式，兩點接觸杠桿式，兩點接觸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）輔助支承）輔助支承機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 注意點：注意點：q平面定位時一般夾具面小于工件平面；平面定位時一般夾具面小于工件平面；q支承板多用于精基準，為保證等高性，裝配后支承板多用于精基準，為保證等高性，裝配后進行磨削；進行磨削；q自位支承自位支承常用于毛坯平面、斷續(xù)平面、階梯平常用于毛坯平面、斷續(xù)平面、階梯平面定位；面定位；q輔助支承輔助支承僅起增加剛度；僅起增加剛度；機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2工件以工件以圓柱孔圓柱孔定位定位定位基準是孔的定位基準是孔的中心線中心線，常用的定位元件是各，常用的定位元件是各種種心軸和定位銷心軸和定位銷。剛性心軸剛性心軸定心精度較高，軸向位置變化大定心精度較高，軸向位置變化大錐度心軸錐度心軸間隙配合心軸間隙配合心軸裝夾方便，有誤差裝夾方便，有誤差定心精度高，裝卸困難定心精度高，裝卸困難過盈配合心軸過盈配合心軸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 定位孔精度定位孔精度 IT7IT7否則：軸向位置變化大，心軸長，剛性低，否則：軸向位置變化大，心軸長，剛性低，加工調(diào)整困難加工調(diào)整困難機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一般具有很小的錐度一般具有很小的錐度K K，通常，通常K=1:5000K=1:50001:10001:1000。對。對于磨床用的圓錐心軸，其錐度可以更小，如于磨床用的圓錐心軸，其錐度可以更小，如K K1:100001:100001:50001:5000。采用圓錐心軸，孔、軸間的間隙采用圓錐心軸，孔、軸間的間隙得以消除，定心精度較高，可達得以消除，定心精度較高，可達0.0050.005，0.01mm0.01mm。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 間隙配合心軸間隙配合心軸 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 過盈配合心軸過盈配合心軸 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 除剛性心軸外，還有除剛性心軸外，還有彈性心軸、液塑心軸、自彈性心軸、液塑心軸、自動定心心軸動定心心軸等，同時定位和夾緊。等，同時定位和夾緊。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 定位銷定位銷短圓柱定位銷短圓柱定位銷菱形銷菱形銷圓錐銷圓錐銷限制限制2 2個自由度個自由度限制限制1 1個自由度個自由度限制限制3 3個自由度個自由度長銷：長銷：4 4個自由度；個自由度；機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 過盈配合過盈配合 H7/r6機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 過渡過渡間隙間隙g5,g6,f6,f7g5,g6,f6,f7機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 精基準精基準粗基準粗基準用于組合定位用于組合定位機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3外圓定位外圓定位定心定位定心定位支承定位支承定位套筒套筒卡盤卡盤外圓以套筒和錐套定位外圓以套筒和錐套定位機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1夾具體；夾具體；2 2膜片；膜片；3 3卡爪；卡爪；4 4保持架；保持架；5 5齒輪；齒輪；6 6定心圓柱；定心圓柱；7 7彈簧；彈簧；8 8螺釘；螺釘；9 9推桿推桿磨齒輪內(nèi)孔卡盤磨齒輪內(nèi)孔卡盤機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1夾具體；夾具體；2 2螺釘；螺釘；3 3螺母；螺母；4 4彈性盤；彈性盤；5 5可調(diào)螺可調(diào)螺釘；釘；6 6工件；工件；7 7頂桿；頂桿；8 8推桿推桿磨套圈內(nèi)孔卡盤磨套圈內(nèi)孔卡盤機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 在半圓孔中定位（大型軸類在半圓孔中定位（大型軸類）定位定位夾緊夾緊機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 V V形塊：形塊：V V形塊夾角：形塊夾角：6060、9090、120120度，標準化度，標準化對中性好，可用于非完整外圓定位對中性好，可用于非完整外圓定位長長v v形塊限制形塊限制4 4個自由度個自由度短短v v形塊限制形塊限制2 2個自由度個自由度有活動和固定之分有活動和固定之分機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 V V形塊的結(jié)構(gòu)及安裝尺寸形塊的結(jié)構(gòu)及安裝尺寸T T（定位高度）（定位高度）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 當當 為為900時，時，T=H+0.707d-0.5NH和和N由選用的標準由選用的標準V型塊的結(jié)構(gòu)確定型塊的結(jié)構(gòu)確定d為工件定位外圓直徑的平均尺寸為工件定位外圓直徑的平均尺寸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 4 4定位表面的組合定位表面的組合常見的組合形式有：平面與平面組合，平面與孔常見的組合形式有：平面與平面組合，平面與孔組合，平面與外圓組合，平面與其它表面組合，組合，平面與外圓組合，平面與其它表面組合，錐面與錐面的組合等。錐面與錐面的組合等。限制自由度數(shù)最多限制自由度數(shù)最多主要定位基準面主要定位基準面(第一定位基準面第一定位基準面)導(dǎo)向面導(dǎo)向面(第二定位基準面第二定位基準面)止動面止動面(第三定位基準面第三定位基準面)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一面兩孔定位元件尺寸確定一面兩孔定位元件尺寸確定 (裝卸方便原則）裝卸方便原則）d1 d2 D2 Tk1 2Tx1 2 1min 2Tk2 2Tx2 2 2min 2D1 0Tk10-Tx10Tk20-Tx2L Tl k2L Tl x2機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）假設(shè)：）假設(shè)：即兩孔中心與兩銷中心完全重合，則：即兩孔中心與兩銷中心完全重合，則：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（2 2）假設(shè)：）假設(shè)：即不考慮孔銷間隙、只考慮孔心距公差，則：即不考慮孔銷間隙、只考慮孔心距公差，則：L-Tl k2L+Tl k2機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備（3 3）假設(shè)：）假設(shè)：即不考慮孔銷間隙、只考慮銷心距公差，則：即不考慮孔銷間隙、只考慮銷心距公差，則：L-Tl x2L+Tl x2機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（4 4）銷銷2 2的直徑必須減小以補償孔心距和銷心距的公差。的直徑必須減小以補償孔心距和銷心距的公差。帶來的問題：帶來的問題：定位誤差增大定位誤差增大解決措施：解決措施：將圓柱銷將圓柱銷2 2銷邊，以菱形銷代替圓柱銷銷邊，以菱形銷代替圓柱銷則：則：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 考慮極限情況：考慮極限情況：孔距最大：孔距最大：銷距最?。轰N距最小：孔最?。嚎鬃钚。篋1，D2銷最大：銷最大：d1，d2孔：孔：銷：銷：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 O2O2,ABC孔最小：孔最?。篋1，D2銷最大：銷最大：d1，d2機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 O2,O2ABC間隙補償：間隙補償：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 間隙補償：間隙補償：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 如何確定兩銷定位相關(guān)尺寸？如何確定兩銷定位相關(guān)尺寸？1）確定兩銷中心距）確定兩銷中心距2）確定圓柱銷）確定圓柱銷1直徑直徑d1(3）選）選b-計算計算 2min)4）求）求d2按按h6確定公差確定公差機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 二、定位誤差的分析與計算二、定位誤差的分析與計算工序基準工序基準在在工序尺寸工序尺寸方向上位置的方向上位置的最大最大變動量。變動量。（調(diào)整法）（調(diào)整法）一般定位誤差應(yīng)控制在工件允差的一般定位誤差應(yīng)控制在工件允差的1 13 31 15 5之內(nèi)之內(nèi) 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1定位誤差產(chǎn)生原因定位誤差產(chǎn)生原因基準不重合誤差基準不重合誤差 bcbc 工序基準和定位基準不重合引起的誤差。工序基工序基準和定位基準不重合引起的誤差。工序基準與定位基準之間尺寸公差之和。準與定位基準之間尺寸公差之和?；鶞饰恢谜`差基準位置誤差 jwjw 一批工件的定位基準在夾具中位置的最大變動量一批工件的定位基準在夾具中位置的最大變動量（工件的定位基面誤差，定位元件工作面誤差工件的定位基面誤差，定位元件工作面誤差）。）。dw=bccos jwcos 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 bcbccoscos：bcbc在工序尺寸方向上的分量。在工序尺寸方向上的分量。定位尺寸與工序尺寸方向間的夾角。定位尺寸與工序尺寸方向間的夾角。jwjwcoscos：jwjw在工序尺寸方向上的分量（投影）在工序尺寸方向上的分量（投影）基準位移方向與工序尺寸方向間的夾角?；鶞饰灰品较蚺c工序尺寸方向間的夾角。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 基準不重合誤差基準不重合誤差基準位置誤差基準位置誤差工序基準工序基準LTL定位基準定位基準HH（調(diào)整尺寸）（調(diào)整尺寸）HH（調(diào)整尺寸）（調(diào)整尺寸）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 定位誤差針對具體的工序尺寸，找工序基準、定位誤差針對具體的工序尺寸，找工序基準、方向最重要；方向最重要；定位誤差針對調(diào)整法加工一批工件，試切法不定位誤差針對調(diào)整法加工一批工件，試切法不存在；存在；定位誤差與切削過程無關(guān)。定位誤差與切削過程無關(guān)。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 如何計算定位誤差？如何計算定位誤差？幾何法幾何法 微分法微分法 合成法合成法 dwdw=bcbccoscos jwjwcoscos 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 L T L2a T a2(a)(b)BAh-Th0機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 定位方案定位方案(a)(a)幾何法幾何法（1 1）尺寸）尺寸a a的定位誤差：的定位誤差：bcbc=0=0 dwdw=0=0（2 2）尺寸）尺寸h h的定位誤差：的定位誤差：bcbc=0=0 dwdw=0=0調(diào)調(diào)刀刀尺尺寸寸HH調(diào)刀尺寸調(diào)刀尺寸A AL T L2工工序序基基準準定定位位基基準準a T a2h-Th機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 定位方案定位方案(b)(b)幾何法幾何法（1 1）尺寸）尺寸a a的定位誤差：的定位誤差：bcbc=T T L L dwdw=T T L L（2 2）尺寸）尺寸h h的定位誤差：的定位誤差：bcbc=0=0 dwdw=0=0調(diào)調(diào)刀刀尺尺寸寸HH調(diào)刀尺寸調(diào)刀尺寸A A定定位位基基準準工工序序基基準準 dwdwL+T L2L-T L2機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 幾何法：幾何法：找出工件變動兩個極限位置找出工件變動兩個極限位置找出工序基準找出工序基準工序基準在工序尺寸方向上的最大變動量（工序基準在工序尺寸方向上的最大變動量（dwdw）畫出工件定位簡圖畫出工件定位簡圖機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 微分法：微分法：（1）L=L（X1,X2,A,B,）L：工序尺寸工序尺寸 X1：定位尺寸，工序基準到定位基準間的尺寸定位尺寸，工序基準到定位基準間的尺寸 A，B：固定尺寸，如調(diào)刀尺寸、刀具尺寸固定尺寸，如調(diào)刀尺寸、刀具尺寸（2）尺寸尺寸a a的定位誤差：的定位誤差：a=A-ra=L-A-r (a=L-A-r (L L為定位尺寸，為定位尺寸，A A、r r為固定尺寸為固定尺寸)調(diào)調(diào)刀刀尺尺寸寸HH調(diào)刀尺寸調(diào)刀尺寸A AL T L2工工序序基基準準定定位位基基準準a T a2h-Th調(diào)調(diào)刀刀尺尺寸寸HH調(diào)刀尺寸調(diào)刀尺寸A A定定位位基基準準工工序序基基準準 dwL+T L2L-T L2機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 500.1520 0+0.1 8 0+0.2 調(diào)調(diào)刀刀尺尺寸寸HHA AB Ba=H-（A-B）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 A=H-y幾何法幾何法?機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 基準不重合誤差計算：基準不重合誤差計算：bcbc：其：其數(shù)值一般等于數(shù)值一般等于定位基準到工序基準間定位基準到工序基準間的的尺寸的公差。即：尺寸的公差。即：bc bc=T=TL1L1+T+TL2L2+基準位置誤差計算：基準位置誤差計算：（1 1）工件的定位基準面誤差）工件的定位基準面誤差（2 2）定位元件工作面誤差）定位元件工作面誤差機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（調(diào)整尺寸）（調(diào)整尺寸）H H機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 在鉆模上孔，設(shè)與工件在鉆模上孔，設(shè)與工件定位無關(guān)的加工誤差為定位無關(guān)的加工誤差為0.05mm,0.05mm,試求加工后孔試求加工后孔與外圓的最大同軸度誤與外圓的最大同軸度誤差為多少？差為多少？機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）工件以平面定位的基準面誤差主要是基準不重）工件以平面定位的基準面誤差主要是基準不重合誤差，對于精基準，合誤差，對于精基準，一一般不考慮基準位置誤差。般不考慮基準位置誤差。（2 2）工件以內(nèi)孔定位（過盈配合）工件以內(nèi)孔定位（過盈配合)jwjw=0=0（3 3）工件以內(nèi)孔定位（彈性芯軸、自定心心軸等）工件以內(nèi)孔定位（彈性芯軸、自定心心軸等）jwjw=0=0機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（4 4）工件以內(nèi)孔定位（間隙配合）工件以內(nèi)孔定位（間隙配合)按孔和芯軸（銷）接觸情況分：按孔和芯軸（銷）接觸情況分：1 1）任意邊接觸）任意邊接觸 定位誤差發(fā)生的方向為任意徑向方向定位誤差發(fā)生的方向為任意徑向方向 2 2）固定邊接觸）固定邊接觸定位誤差發(fā)生方向為孔定位誤差發(fā)生方向為孔/銷中心線方向銷中心線方向 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1）孔銷任意邊接觸）孔銷任意邊接觸O1O2=2O1O=2【(D+TD)/2-(d-Td)/2】=Dmax-dmin =TD+Td+minO1O2O孔：孔：DTD0銷：銷：d-Td0機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 O1O2OO1O2=AO2-AO1=(D+TD)/2-D/2=TD/2銷：銷：dA2 2）孔銷固定邊接觸）孔銷固定邊接觸銷的尺寸固定銷的尺寸固定孔：孔：DTD0機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 O1O2OO1O2=OO2-OO1 =【(D+TD)/2-(d-Td)/2】-【D/2-d/2】=TD/2+Td/2孔：孔：DDT TD D0銷：銷：d d-T Td d 02 2）孔銷固定邊接觸）孔銷固定邊接觸銷的尺寸變化銷的尺寸變化機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 舉例舉例機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 舉例舉例 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（5 5）外圓在圓柱孔中定位）外圓在圓柱孔中定位（與孔在心軸或定位銷上定位相似）（與孔在心軸或定位銷上定位相似）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（6 6）外圓以）外圓以V V型塊定位型塊定位h機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 d-Td 1ABO20幾何法：幾何法：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 微分法微分法:d-TdBO0AHh機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 h機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 dw=34=3O-4O=(1O-13)-(20-24)=d/(2sin(/2)-d/2-(d-Td)/(2sin(/2)-(d-Td)/2幾何法幾何法:d-Td 1AB43O20機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 d-Td1A3O0h2Hh=H 3O =H(2O-23)=H-(d/(2sin(/2)d/2)Ddw=Td/(2sin(/2)-Td/2h d Td微分法微分法:機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 合成法合成法:機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 h dw=34=31-41=31-(4O-1O)=31+1O-(2O+42)=d/2+d/(2sin(/2)-(d-Td)/(2sin(/2)+(d-Td)/2 =Td/(2sin(/2)+Td/2 d-Td 1AB43O20幾何法幾何法:機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 h=1O H =12+2O H =d/2+d/(2 sin(/2)H Ddw=Td/(2 sin(/2)+Td/2h d Td微分法微分法:1A3Od-Td0h2H機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 合成法合成法:機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 綜合定位誤差計綜合定位誤差計算算 -舉例舉例1 1hhD-TD0d-Td0AA同軸度公差為：同軸度公差為：T Tt t機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 工序尺寸工序尺寸對稱度的定位誤差：對稱度的定位誤差：dwdw=0=0O1O2 jw=0 bc=0AA（1 1）工序基準與定位基準重合）工序基準與定位基準重合（2 2）V V形塊水平基準位置誤差形塊水平基準位置誤差若相對于小軸中心線的對稱度，如何？若相對于小軸中心線的對稱度，如何？機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 DCAhO1HO2h=H AC=H (AO1-O1C)=H AO1 (O1O2+O2C)=H-D/(2sin(/2)(Tt+d/2)微分法微分法:h d Td +h DTD dw dw=h tTt+=TD/(2sin(/2)+Tt+Td/2 工序尺寸工序尺寸h h的定位誤差：的定位誤差：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 CAhO1O2合成法合成法:jw=TD/(2sin(/2)bc=Tt+Td dw=bc+jw =TD/(2sin(/2)+Tt+Td/2 工序尺寸工序尺寸h h的定位誤差：的定位誤差：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 綜合定位誤差計綜合定位誤差計算算 -舉例舉例2 2 30H7/g6加工外圓，保證內(nèi)外圓同軸度允差加工外圓，保證內(nèi)外圓同軸度允差0.06mm0.06mm機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 工序尺寸方向：徑向任意方向；工序尺寸方向：徑向任意方向；工序基準：孔軸心線；工序基準：孔軸心線；安裝方式：任意邊接觸、固定邊接觸安裝方式：任意邊接觸、固定邊接觸（1 1）任意邊接觸）任意邊接觸 bc=0 jw=Dmax-dmin =0.021 (-0.020)=0.041（2 2）固定邊接觸）固定邊接觸 bc=0 jw=(TD+Td)/2=0.017 dw=0.017 0.06 bc=0 jw=TD/2=0.0105 dw=0.0105 0.06或：或：內(nèi)孔：內(nèi)孔：30 00.021外圓：外圓：30-0.020-0.007機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 綜合定位誤差計綜合定位誤差計算算 -舉例舉例3 3 20H7/g6 40-0.016012-0.043034.8-0.16020-0.210內(nèi)孔：內(nèi)孔：20 20 0 00.0210.021芯軸：芯軸：20 20-0.020-0.020-0.007-0.007加工要求：加工要求：（1 1）槽寬尺寸；）槽寬尺寸；（2 2）槽距離端面尺寸；）槽距離端面尺寸；（3 3）槽底高度；）槽底高度；（4 4）槽兩側(cè)面對外圓軸線對稱度不大于）槽兩側(cè)面對外圓軸線對稱度不大于0.10mm 0.10mm 20H7/g6 40-0.016012-0.043034.8-0.160機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 12-0.043020-0.210（1 1）槽寬尺寸）槽寬尺寸1212 槽寬尺寸由定尺寸銑刀保證，槽寬尺寸由定尺寸銑刀保證，（2 2）槽距離端面尺寸）槽距離端面尺寸2020 定位基準與工序基準重合，定位基準與工序基準重合，bc=0;bc=0;平面定位的基準誤差不考慮，平面定位的基準誤差不考慮，jw=0jw=0；dw=0dw=0 dw=0=0機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 bcbc=T T外圓外圓/2=0.008/2=0.008 jw=jw=D Dmaxmax-d dminmin=0.041(=0.041(任意邊）任意邊）jw=jw=T TD D/2=0.0105(/2=0.0105(固定邊）固定邊）dw=0.049dw=0.049（任意邊）（任意邊）dw=0.0185dw=0.0185（固定邊）（固定邊）30H7/g6 40-0.016034.8-0.160內(nèi)孔：內(nèi)孔：芯軸：芯軸：20 00.021 20-0.020-0.007（3 3）槽底高度）槽底高度機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（4 4）槽對稱度尺寸）槽對稱度尺寸 bc bc=0 0 jw=Djw=Dmaxmax-d-dminmin=0.041(=0.041(任意邊）任意邊）jw=0 (jw=0 (固定邊，支承定位）固定邊，支承定位）dw=0.041dw=0.041（任意邊）（任意邊）dw=0dw=0（固定邊）（固定邊）30H7/g6 40-0.0160內(nèi)孔：內(nèi)孔：芯軸：芯軸：20 00.021 20-0.020-0.007A機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 綜合定位誤差計綜合定位誤差計算算 -舉例舉例4 4加工要求：加工要求：（1 1）槽高）槽高3.2(0.1)3.2(0.1)；（2 2）夾角）夾角4545；（4 4）槽兩側(cè)面對大孔中心線）槽兩側(cè)面對大孔中心線 對稱度。對稱度。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一面兩孔定位時引起的轉(zhuǎn)角誤差：一面兩孔定位時引起的轉(zhuǎn)角誤差：在分析轉(zhuǎn)角誤差時，考慮的極限情況是工件兩孔最在分析轉(zhuǎn)角誤差時，考慮的極限情況是工件兩孔最大，而兩銷最小。大，而兩銷最小。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 轉(zhuǎn)角誤差：轉(zhuǎn)角誤差：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 練習(xí)題練習(xí)題 bc=0.025/2=0.0125 mm jw=0.021/2+0.013/2=0.017 mm定位誤差為：定位誤差為：dw=bc+jw=0.0125+0.0170.0295 mm機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 對稱度：定位誤差為對稱度：定位誤差為0 0機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 保證尺寸：保證尺寸：忽略外圓與內(nèi)孔的同軸度誤差忽略外圓與內(nèi)孔的同軸度誤差機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 第三節(jié)第三節(jié) 工件在機床夾具中的夾緊工件在機床夾具中的夾緊夾緊裝置組成：夾緊裝置組成：力源裝置：用于產(chǎn)生夾緊力力源裝置：用于產(chǎn)生夾緊力中間傳力機構(gòu)：將力傳給夾緊元件中間傳力機構(gòu)：將力傳給夾緊元件夾緊元件：最終執(zhí)行元件夾緊元件：最終執(zhí)行元件(液壓、氣動。）液壓、氣動。）(杠桿、楔塊、拉桿。）杠桿、楔塊、拉桿。）一、夾緊機構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求一、夾緊機構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 對夾緊裝置基本要求：對夾緊裝置基本要求：1 1）在在夾夾緊緊過過程程中中應(yīng)應(yīng)能能保保持持工工件件定定位位時時所所獲獲得得的的正正確確位置。位置。（夾得穩(wěn)）（夾得穩(wěn)）2 2）夾夾緊緊應(yīng)應(yīng)可可靠靠和和適適當當自自鎖鎖，避避免免松松動動或或振振動動；避避免免變形和表面損傷。變形和表面損傷。（夾得牢）（夾得牢）3 3）夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全。）夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全。（夾得快）（夾得快）4 4）夾緊裝置的自動化與標準化。）夾緊裝置的自動化與標準化。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 二、夾緊力三要素的確定二、夾緊力三要素的確定 夾緊力包括方向、作用點和大小三個要素夾緊力包括方向、作用點和大小三個要素 1 1夾緊力方向的確定夾緊力方向的確定夾緊力方向的選擇原則夾緊力方向的選擇原則l l）夾緊力的作用方向應(yīng)使定位基面與定位元件）夾緊力的作用方向應(yīng)使定位基面與定位元件緊密接觸，保證準確定位。緊密接觸，保證準確定位。一般要求主要夾緊力應(yīng)垂直指向主要定位面。一般要求主要夾緊力應(yīng)垂直指向主要定位面。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2）夾緊力方向作用于工件剛度最大的方向，以減小工件變形。）夾緊力方向作用于工件剛度最大的方向，以減小工件變形。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。一致，以減小所需夾緊力。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2夾緊力作用點的選擇夾緊力作用點的選擇l l）夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件）夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)，避免產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)力矩。所形成的支承面內(nèi)，避免產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)力矩。確定與工件接觸點的位置和數(shù)目確定與工件接觸點的位置和數(shù)目機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 2 2）夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以）夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。減小工件的夾緊變形。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減）夾緊力作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 4 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。的變形。a）不合理不合理 b）合理合理圖圖5-28 夾緊引起導(dǎo)向支架變形夾緊引起導(dǎo)向支架變形1工件；工件；2導(dǎo)向支架；導(dǎo)向支架；3螺桿；螺桿；4鏜套鏜套機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3 3夾緊力大小的確定夾緊力大小的確定夾緊力大小的估算夾緊力大小的估算 夾緊力不足：產(chǎn)生位移，并容易引起振動；夾緊力不足：產(chǎn)生位移，并容易引起振動；夾緊力過大：工件或夾具變形或表面損傷。夾緊力過大：工件或夾具變形或表面損傷。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 將工件視為分離體，分析作用其上各種力；將工件視為分離體，分析作用其上各種力；再根據(jù)力系平衡條件計算。再根據(jù)力系平衡條件計算。Fj=KFp安全系數(shù)安全系數(shù)粗：粗：2.532.53精：精：1.521.52（理論夾緊力）（理論夾緊力）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 d0dFcFjmin典型結(jié)構(gòu)形式典型結(jié)構(gòu)形式:(:(考慮力矩對夾緊影響考慮力矩對夾緊影響)Fjmin開始切削至全深時開始切削至全深時：最不利：最不利摩擦力摩擦力?機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊力不精確：夾緊力不精確：切削力大小的估算本身就是很粗略的；切削力大小的估算本身就是很粗略的；摩擦系數(shù)的取值也是近似的。摩擦系數(shù)的取值也是近似的。夾緊力精確夾緊力精確-通常要采用工藝實驗的方法。通常要采用工藝實驗的方法。夾緊誤差夾緊誤差:工件在夾緊過程中工件在夾緊過程中,由于彈性變形、接觸變形而造由于彈性變形、接觸變形而造成工序基準的位移。成工序基準的位移。機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 利用斜面移動所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。利用斜面移動所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。三、常用夾緊機構(gòu)三、常用夾緊機構(gòu)1 1斜楔夾緊機構(gòu)斜楔夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 斜楔的斜楔的自鎖自鎖條件條件:（F Fs s撤除后，靠摩擦力保持夾緊而不松開）撤除后，靠摩擦力保持夾緊而不松開）機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 q結(jié)構(gòu)簡單；結(jié)構(gòu)簡單；q增力比大；增力比大；i i=F Fj j/F Fs sq自鎖性能好；自鎖性能好；q夾緊行程??；夾緊行程??；q手動操作不方便，一般用于氣動、液壓夾緊中。手動操作不方便，一般用于氣動、液壓夾緊中。斜楔夾緊特點：斜楔夾緊特點：（最常用）（最常用）螺釘夾緊螺釘夾緊螺母夾緊螺母夾緊杠桿壓板夾緊杠桿壓板夾緊勾形壓板勾形壓板2螺旋夾緊機構(gòu)螺旋夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 可視為繞在圓柱體上的斜楔可視為繞在圓柱體上的斜楔d d0 0螺紋中徑（螺紋中徑（mmmm）；）；螺紋升角（螺紋升角（）；）；1 1螺母處摩擦角（螺母處摩擦角（）；）；2 2螺桿端部與工件（或壓腳）處摩擦角（螺桿端部與工件（或壓腳）處摩擦角（）；）；機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 q結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單q易于操作易于操作q增力比大增力比大q自鎖性能好（螺紋升角遠小于摩擦角）自鎖性能好（螺紋升角遠小于摩擦角）q動作較慢動作較慢螺旋夾緊機構(gòu)特點：螺旋夾緊機構(gòu)特點：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 3.3.偏心夾緊機構(gòu)偏心夾緊機構(gòu)是是一一種種動動作作快快速速的的夾夾緊緊機機構(gòu)構(gòu)，靠靠偏偏心心輪輪回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時時回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半半徑徑變大而產(chǎn)生夾緊作用?？梢暈橐恍ń亲兓男毙?。變大而產(chǎn)生夾緊作用?？梢暈橐恍ń亲兓男毙?。曲線偏心輪曲線偏心輪基本元件：偏心輪基本元件：偏心輪圓偏心輪圓偏心輪機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 可視為一楔角變化的斜楔可視為一楔角變化的斜楔機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 偏心輪楔角：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 斜楔自鎖條件：最不利最不利轉(zhuǎn)軸處轉(zhuǎn)軸處忽略忽略機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動作迅速 變化，變化，自鎖性能較差；自鎖性能較差；增力比小，夾緊行程小，夾緊力不大增力比小，夾緊行程小，夾緊力不大一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合偏心夾緊的特點：偏心夾緊的特點：單臂單臂鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)四、其它夾緊機構(gòu)四、其它夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)雙臂單作用雙臂單作用機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉸鏈夾緊機構(gòu)主要特點：鉸鏈夾緊機構(gòu)主要特點：動作迅速動作迅速增力比大增力比大易于改變力的作用方向易于改變力的作用方向自鎖性能差自鎖性能差多用于機動夾緊機構(gòu)中多用于機動夾緊機構(gòu)中機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊，分為兩大類：同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊，分為兩大類：q以等速移動原理工作的定心夾緊機構(gòu)以等速移動原理工作的定心夾緊機構(gòu) q以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構(gòu)以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 等速移動等速移動1 1 螺母；螺母；2 2滑塊；滑塊；3 3彈簧；彈簧；A A、B B斜面斜面 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1、2 2V V形塊；形塊；3 3螺桿；螺桿；4 4、5 5、6 6螺釘；螺釘；7 7叉形件叉形件機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 均均勻勻彈彈性性變變形形1 1夾具體；夾具體；2 2螺母；螺母；3 3彈簧套筒；彈簧套筒；4 4工件；工件；A A卡爪；卡爪；B B簧瓣；簧瓣；C C導(dǎo)向部分導(dǎo)向部分機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 1 1柱塞；柱塞；2 2螺釘；螺釘；3 3液性塑料；液性塑料；4 4薄壁套筒薄壁套筒機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 聯(lián)動夾緊機構(gòu)聯(lián)動夾緊機構(gòu)一一處處施施力力，可可同同時時在在幾幾處處對對一一個個工工件件上上的的幾幾個點或?qū)Χ鄠€工件同時進行夾緊。個點或?qū)Χ鄠€工件同時進行夾緊。減少工件裝夾時間減少工件裝夾時間簡化結(jié)構(gòu)簡化結(jié)構(gòu)一般設(shè)計成浮動環(huán)節(jié)一般設(shè)計成浮動環(huán)節(jié)機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 雙向聯(lián)動夾緊雙向聯(lián)動夾緊平行聯(lián)動夾緊平行聯(lián)動夾緊機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 串聯(lián)式串聯(lián)式平行式平行式機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 一般應(yīng)設(shè)計浮動環(huán)節(jié)一般應(yīng)設(shè)計浮動環(huán)節(jié),獲得均勻一致的夾緊力獲得均勻一致的夾緊力機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 夾緊與輔助支承聯(lián)夾緊與輔助支承聯(lián) 定位與夾緊聯(lián)動定位與夾緊聯(lián)動 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 氣動、液壓、電磁、電動、真空等裝置。氣動、液壓、電磁、電動、真空等裝置。五、夾緊機構(gòu)的動力裝置五、夾緊機構(gòu)的動力裝置a a）未夾緊狀態(tài)未夾緊狀態(tài) b b）夾緊狀態(tài)夾緊狀態(tài)圖圖5-48 5-48 真空夾緊真空夾緊1 1封閉腔；封閉腔；2 2橡膠密封圈；橡膠密封圈；3 3抽氣口抽氣口機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計（1 1）鉆套）鉆套 鉆套是引導(dǎo)刀具的元件，用以保證孔的加工位置，鉆套是引導(dǎo)刀具的元件，用以保證孔的加工位置，并防止加工過程中刀具的偏斜。并防止加工過程中刀具的偏斜。固定鉆套：直接壓入，位置精度高固定鉆套：直接壓入，位置精度高可換鉆套：可換（大批量）可換鉆套：可換（大批量）快換鉆套：可換（多工步）快換鉆套：可換（多工步）特殊鉆套：斜面等特殊鉆套：斜面等（2 2）鉆套分類）鉆套分類（中、小批量）（中、小批量）第四節(jié)第四節(jié) 機床夾具的其它裝置機床夾具的其它裝置 一、導(dǎo)向裝置一、導(dǎo)向裝置1 1鉆孔的導(dǎo)向裝置鉆孔的導(dǎo)向裝置機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 a）固定固定鉆鉆套套 b）可可換鉆換鉆套套 c）快快換鉆換鉆套套機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 特殊鉆套特殊鉆套 鉆套孔基本尺寸：刀具最大極限尺寸鉆套孔基本尺寸：刀具最大極限尺寸鉆套孔與刀具配合：基軸制鉆套孔與刀具配合：基軸制鉆套孔與刀具為間隙配合鉆套孔與刀具為間隙配合鉆、擴鉆、擴粗鉸粗鉸精鉸精鉸機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計 鉆套高度：鉆套高度：較大較大-導(dǎo)向性好，摩擦較大導(dǎo)向性好，摩擦較大過小過小-導(dǎo)向性能差導(dǎo)向性能差一般：一般：機械機械 制造制造 工藝與裝備工藝與裝備第五章第五章 機床夾具設(shè)計機床夾具設(shè)