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1、机床夹具设计,袁玉红 2010年,机床夹具设计,第一章 机床夹具概述 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件在夹具中的夹紧 第四章 夹具在机床上的定位、对刀和分度 第五章 各类机床夹具的结构特点 第六章 可调夹具及组合夹具 第七章 机床夹具的设计方法及步骤,第一章 机床夹具概述,第一节 工件的装夹与夹具 例：车削加工视频 通用夹具：三爪卡盘（外圆表面定位，自动夹紧）,例：某零件钻孔工序夹具设计,1.1 工件的装夹,一、工件装夹的概念 装夹：工件加工前，为了保证加工表面相对其它将表面的 尺寸和位置精度，在机床中占据某一正确 加工位 置，然后再予以压紧工件的过程。,1、定位：工件在机床上加工时，
2、首先要把工件安放在机床工作台上或夹具中，使它和刀具之间有相对正确的位置，这个过程称为定位。 2、夹紧：工件定位后，应将工件固定，使其在加工过程中保持定位位置不变，这个过程称为夹紧。,夹具：在机床上装夹工件所使用的工艺装备。,二、工件装夹的方法 （一）找正法装夹工件 通过对工件上有关表面直接或划线的找正，最后确定工件加工时具有准确位置的装夹方法。,图6-1 直接找正法示例 a）磨内孔时工件的找正 b）刨槽时工件的找正,图6-1 直接找正法示例 a）磨内孔时工件的找正 b）刨槽时工件的找正,图6-2 划线找正法示例,过程：预夹紧找正、敲击完全夹紧。,可见：找正法装夹工件，工件正确位置的获得是找正达
3、到，夹具只起到夹紧工件的作用。 方便、简单，生产率低、劳动强度大，单件、小批生产用。,（二）专用夹具装夹法,1心轴；2定位键；3对刀块；4螺母； 5开口垫圈；6夹具体,三、用夹具装夹时保证工件加工精度的条件 （一）工件在夹具中占据一定的位置； （二）夹具在机床上保持一定的位置； （三）夹具相对刀具保持一定的位置； 专用夹具装夹工件的特点： 工件在夹具中定位迅速； 工件通过预先在机床上调整好位置的夹具，相对机床占有正确位置； 工件通过对刀、导引装置，相对刀具占有正确位置； 对加工成批工件效率尤为显著。,1）定位元件 起定位作用，保证工件相对于夹具的位置，可用六点定位原理来分析其所限制的自由度。
4、2) 夹紧装置 将工件夹紧，以保证在加工时保持所限制的自由度。根据动力源的不同，可分为手动、气动、液动和电动等夹紧方式。 3) 导向元件和对刀装置 用来保证刀具相对于夹具的位置，对于钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等孔加工刀具用导向元件，对于铣刀、等用对刀装置(图1-3、图1-5)。,四、夹具的组成,4) 夹具体 是夹具的关键零件。定位元件、夹紧装置、导向元件、对刀装置、连接元件等都装在它上面。 夹具体比较复杂，它保证各元件之间的相对位置。对于加工精度来说，主要是控制刀具相对于工件的位置，工件在夹具上进行加工时，这个相对位置关系是由定位元件、导向元件或对刀装置并通过夹具体来保证，所以夹具体的精度要求比
5、较高。,5) 连接元件及其它元件 它保证夹具和机床工作台之间的相对位置。 对于铣床夹具有定位键与铣床工作台上的T形槽相配来进行定位，再用螺钉夹紧(图1-3、1-5)。,第二节 夹具的分类与作用,一、按夹具的应用范围分 （1）通用夹具,指结构、尺寸已标准化，且具有一定通用性的夹具。如三爪自动定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是适应范围大，已成为机床附件。但生产率较低，适用单件小批量生产中,（2)专用夹具 针对某一工件某一工序的加工要求专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。常用于批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。但设计制造周期
6、长。,（3）成组夹具 有一定可调整性，可更换部分元件，调整部分装置； 同类产品，尺寸、结构、工艺相似件 ，不同品种生产。 P7图1-7 磨削主轴或套筒锥孔的成组夹具,（4）组合夹具,是一种模块化的专用夹具。标准的模块元件有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具；夹具用完毕后可进行拆卸，留待组装新的夹具。用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。组合夹具也已商品化,l一长方形基础板； 2一方形支撑件； 3一菱形定位盘； 4一快换钻套； 5一叉形压板； 6一螺栓； 7一手柄杆； 8一分度合件,组合夹具实例,组合夹具举例,二、按夹具上的动力源分类,1、手动夹具； 2、气动夹具； 3
7、、液压夹具； 4、电动夹具； 5、磁力夹具； 6、真空夹具；,2、作用,保证加工精度；,减少辅助时间，提高劳动生产率、降低成本；,减轻工人劳动强度，降低对工人的技术要求；,（4）扩大机床使用范围、实现以及多能；,定位获得正确的位置； 夹紧加工过程中保证工件在正确的位置上不变,（5）减少生产准备时间；,五、机床夹具的现状及发展方向 对机床夹具提出了如下新的要求： 能迅速而方便地装备新产品，以缩短生产准备周期，降低生产成本 能装夹一组具有相似性特征的工件 适用于精密加工的高精度机床夹具,适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率 提高机床夹具的标准化程度,
