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1、 第七节 机械加工夹具设计与应用 一、概 述为了加工出符合规定技术要 求的表面，必须在加工前将工件装夹 在机床上。1. 工件的装夹（1）装夹的目的实现工件的定位与夹紧安装：工件从定位到夹紧的全过程称为。 安装工件时，一般是先定位后夹紧，而在三爪卡盘上安 装工件时，定位与夹紧是同时进行的 夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中不致因切 削力、重力和惯性力的作用而偏离正确的位置保持定位位 置不变的操作。 定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。 1）直接安装法找正费时，定位 精度不易保证， 生产率较低，通 常仅适用于单件 小批生产。（2）装夹的方法工件直接安放在机床工作台或者通用夹具(如
2、三爪卡盘、四 爪卡盘、平口钳、电磁吸盘等标准附件)上， 有时不另行找正即夹紧，例如利用三爪卡盘或电磁吸盘安 装工件； 有时则需要根据工件上某个表面或划线找正工件，再行夹 紧，例如在四爪卡盘或在机床工作台上安装工件。2） 专用夹具安装操作简单，效率高， 容易保证加工精度， 适用于成批或大批 大量生产类型 。 为某一零件的加工而专门设计和制造夹具，无需进行找正 ，就可以迅 速而可靠地保证工件对机床和刀具的正确相对 位置，并可迅速夹紧。 利用专用夹具加工工件，既可保证加工精度，又可提高生 产效率，但没有通用性。专用夹具的设计、制造和维修需 要一定的投资，所以只有在成批生产或大批大量生产中， 才能取得
3、比较好的效益。 2. 机床夹具的用途机床夹具(jig and fixture for machine tool)是机床上用以 装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用 是将工件定位，以使工件获得相对于机床或刀 具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。3. 机床夹具的分类通用夹具专用夹具通用可调夹具和成组夹具组合夹具按夹具的应用 范围和特点分车床夹具铣床夹具钻床夹具镗床夹具按所使用的 机床分手动夹具气动夹具液压夹具电动夹具按产生夹紧力 的动力源分4. 机床夹具的组成机床夹具的组成定位元件夹紧装置导向元件其它装置或元件夹具体连接元件(1)定位元件夹具与工件选定的定位基准面接触，用以确定工件正确 位置的零
4、件。 以平面定位用支承钉和支承板作定位元件，如图1-40所 示。 以外圆柱面定位用V形块和定位套筒作定元件，如图1- 41所示。 以孔定位用定位心轴和定位销作定位元件。图1-42a为 圆柱销，图1-42b为菱形销。(2) 夹紧机构工件定位后，为了防止工件由于受切削力等外 力的作用而产生位移，而将其夹牢紧固的机构 。常用的夹紧机构有螺钉压板、偏心压板、斜楔 夹紧机构、铰链夹紧机构等。（3）导向元件用来对刀和引导刀具进入正确加工位置的零件，钻套和导向套：用在钻床夹具和镗床夹具上，对刀块：用在铣床夹具上。(4)夹具体和其它部分夹具体是夹具的基准零件，用它来连接并固定 定位元件、夹紧机构 和导向元件等
5、，使之成为 一个整体，并通过它将夹具安装在机床上。二、基准及其分类基准定位基准工序基准装配基准测量基准设计基准工艺基准设计和加工中， 用于确定零件上 其它点、线、面 位置所依据的那 些点、线、面。设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。在加工时用于工件 定位的基准，称为 定位基准。1、粗基准 2、精基准在加工中或加工 后用来测量工件 时采用的基准在装配时用来确定零 件或部件在产品中相 对位置所采用的基准在工序图上使用的基准。加工、测量、 装配过程中使 用的基准。钻套的设计基准齿轮的装配基准工件钻孔工序简图定位基准1、粗基准 2、精基准三、三、 定位基准选择定位基准选择最初工序中采用毛坯 上未经
6、加工的表面作 为定位基准。在其后各工序中采用 经过加工的表面 作为定位基准。一、粗基准选择1. 选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面， 选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者的 位置精度。重点考虑： 加工表面与不加工表面的相对位置精度； 各加工表面有足够的余量车床床身加工2. 为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身 作为粗基准。3. 若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准， 以保证各表面都有足够的余量。4. 粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹 紧可靠。5. 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通 常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。
7、二、精基准选择1、基准重合原则重点考虑： 减少定位误差 保证加工精度2、基准统一原则3、互为基准原则4、自为基准原则5、定位夹紧可靠、方便床身导轨面自为基准四、工件在夹具中的定位设计合理的定位方法、定位装置 有足够的定位精度六点定位原理定位的任务定位的原理1、 六点定位原理用适当分布的六个支承点消除 工件的六个自由度，使工件在夹具 中位置完全确定，这个原理称为六 点定位原理。工件限制几个、限制哪几个自由度完全取决于加工技术要求。限制自由度与加工 技术要求的关系定位与夹紧的区别定位是工件在夹具中获得正确的位置 夹紧是保证定好的位置不因外力的作 用而发生改变完全定位与 不完全定位 完全定位工件的六个自由度全 被限制的定位方式。不完全定位按照技术要求，工 件的六个自由度没有被全部限制的 定位方式。欠定位应该消除的 自由度没有消除，不允许。 过定位几个支承点重复 限制某个自由度，一般不允 许，应用是有条件的。欠定位与过定位正确配置支承点正确处理过定位提高工件定位表面与定位元 件之间的位置精度； 改变定位元件的结构。一般按三、二、一布置。 主要定位表面受力面积 越大越好。常见的几种过定位实例改善过定位的措施
