夹具设计毕业论文

机床夹具毕业论文

【摘要】

制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中所使用夹具的质量、工作效率，及夹具使用的可靠性，都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。

首先对夹具的概念进行了解，再进行机床夹具的设计，从定位到误差分析再到确保加工精度，然后计算出加紧力确定加紧点位数等细节计算。

【关键词】定位；加工精度；定位点；夹紧力。

1 机床夹具概述

1.1工件装夹与夹具

一、工件装夹的概念．

在机床上对工件进行加工时，为了保证加工寿面相对其它表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在机床上占有准确的位置，井在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。前者称为工件酌定位，后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称为工件的装夹。在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具(以下简称夹具)。

工件的装夹，可根据工件加工的不同技术要求，采取先定位后夹紧或在夹紧过程中同时实现定位两种方式，其目的都是为了保证工件在加工时相对刀具及切削成形运动（通常由机床所提供)具有准确的位置。例如在牛头刨床上加工一槽宽尺寸为B的通槽，若此通槽只对A面有尺寸和平行度要求时(图1-1a)，可采用先定位后夹紧装夹的方式；若此通槽对左右侧两面有对称度要求时(图1—lb)，则要求采用在夹紧过程中实现定位的对中装夹方式。

二、工件装夹的方法

在机床上对工件进行加工时，根据工件的加工精度要求和加工批量的不同，可采用如下两种装夹方法：、

(一)找正装夹法——即通过对工件上有关表面或划线的找正，最后确定工件加工时应具有准确位置的装夹方法。

(二)夹具装夹法——即通过安装在机床上的夹具对工件的定位和夹紧，最后确定工件加工时应具有准确位置的装夹方法。由于夹具装夹法的装夹效率高、操作简便和易于保证加工精度，故多在成批或大量生产中采用。

三、用夹具装夹时保证工件加工精度的条件

采用夹具装夹法对工件进行加工时，为了保证工件加工表面相对其它有关表面的尺寸和位置精度，必须满足下述三个条件：

(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。

四、夹具的组成

虽然加工工件的形状、技术要求不同，所使用的机床不同，在加工时所使用的夹具大多由以下五个部分组成：

(一)定位元件及定位装置

在夹具中确定工件位置的一些元件称为定位元件，如支承板、支承钉

及定位轴、键等。它们的作用是使一批工件在夹具中占有同一位置，只要将工件的定位基面与夹具上的定位元件相接触或相配合，就可以使工件定位。有些夹具还采用由一些零件组成的定位装置对工件进行定位。

(二)夹紧装置

在夹具中由动力装置(如气缸、油缸等)、中间传力机构(如杠杆、螺纹传动副、斜楔、凸轮等)和夹紧元件（如卡爪、压扳、压块等)组成的装置称为夹紧装置。它们的作用是用以保持工件在夹具中已确定的位置，并承受加工过程中各种力的作用而不发生任何变化。

（三）对刀及导引元件“

在夹具中，用来确定加工时所使用刀具位置的元件称为对刀及导引元件，如钻套及对刀块等。它们的作用具用来确定夹具相对刀具(如铣刀、刨刀等)的位置，或引导刀具（如孔加工用的钻头、扩孔钻，铰刀及捏刀等)的方向。

1.2 夹具的分类

机床夹具的种类很多，可按夹具的应用范围分类，也可按所使用的动力源进行分类。

一、按夹具的应用范围分类、

(一)通用夹具

通用夹具是指在一般通用机床上所附有的一些使用性能较广泛的夹具，如车、磨床上的三爪和四爪卡盘、顶针和鸡心夹头，铣、刨床上的平口钳、分度头和回转工作台等。它仍在使用上有很大的通用性，往往无需调整或稍加调整(包括配换个别零件)就可用于装夹不同的工件。这类夹具一般已标准化．并由专业工厂生产作为机床附件供用户使用。

通用夹具主要用于单件和中、少批生产、装夹形状比较简单和加工精度要求不太高的工件。在大批、大量生产中，对形状复杂或加工精度要求较高的工件，往往由于操作麻烦和装夹效率低而很少采用这类夹具。

（二）专用夹具

专用夹具是指专门为某一种工件的某一工序设计的夹具。此类夹具一般不考虑通用性，以便使夹具设计格结构简单、紧凑、操作迅速和维修方便；专用夹具通常由使用厂根据工件的加工要求自行设计与制造，生产准备周期较长。当生产的产品或零件工艺过程变更时，往往无法继续使用，故此类夹具只适于在产品固定和工艺过程稳定的大批量生产中使用。

(三)成组夹具

在生产中，有时由于加工批量较小。为每种零件都分别设计专用夹具很不经济，而使用通用夹具又往往不能满足加工精度和生产率的要求，故采用成组加工工艺，并根据组内的典型代表零件设计成组夹具。这类夹具在使用时，只需对夹具上的部分定位、夹紧元件等进行调整或更换，就可用于组内不同工件的加工。

(四)组合夹具

组合夹具是在夹具零、部件标准化的基础上发展起来的一种适应多品种、小批量生产的新型夹具。它是由一套结构和尺寸已经规格化、系列他的通用元件、合件和部件构成。它们包括：基础件、支承件、定位件、导向件、压紧件、紧固件、辅助件、合件和部件等。这些通用元件、合件和部件是由专业工厂生产供应的，使用单位可根据被加工工件的加工要求，很快地组装出所需要的夹具。夹具使用完毕后，可以将各组成元件、

合件等拆开，清洗后入库以备下次组合使用。由于这类夹具具有缩短生产准备用期，减少专用央具的品种、数量和存放面积等优点，且组装后又可达到较高的精度，故在加工批量较大的生产条件下也是适用的。

二、按夹具上的动力源分类

(一)手动夹具

此类夹具是以操作工人手臀之力作为动力源，通过夹紧机构夹紧工件。为了尽量减轻工人的操作强度和保证夹紧工件的可靠性．此类夹具的夹紧机构必须具有增力和自锁作用。手动夹具一般采用结构简单的螺旋或偏心压板机构，制造方便，但使用时的工作效率较低。

（二)气动夹具