夹具第4章对刀分度

可换钻套在磨损后可迅速 更换。一般以H7/g6或H6/g5的 配合装进衬套的内孔中。 衬套又以H7/n6或H7/r6的 配合装进夹具体或钻模板内。
快换钻套是供同一个孔经多个加 工工步所用的。
4）特殊钻套 特殊钻套是根据具体加工情况自行设计的， 以补充标准钻套性能的不足。如图。
加工多 个孔
钻凹坑内孔 钻斜面或圆 弧上的孔
安装定向键时， 应使它们靠 向T形槽的同 一侧。
例：图1.5中，心轴与夹具底面的平行度0.08、与键侧 面的平行度0.1，键与T形槽的配合 ，两键间距80， 加工工件长度40，分析△jw。
解：对键槽底面对孔中心线的平行度0.2： △jw平=0.08 对键槽对孔中心线的对称度（其中限制了槽侧面∥ 孔中心线）0.2：△jw1=0.1 0.007 键与T形槽最大配合间隙△max：H7+0.021 h 6 0.021 △max=0.042 △jw2=0.042×40／80=0.021 △jw对=0.1+0.021=0.121
由于夹具安装基面对 夹具定位面存在平行度误 差，则会引起加工孔的轴 线与工件基准面间的垂直 度误差
钻夹具的定位误差分析
钻夹具的定位误差分析
刀具与钻套最大配合间隙Xmax会引起刀具的偏斜， 导致孔的偏移X2：
BhH /2 X2 X max H
B——工件厚度； H——钻套高度； h——排屑空间的高度。
夹具在主轴上的连接定位
夹具以长锥 柄装夹在主轴孔 中，一般为莫氏 锥柄。
优点：定位精度高，连接迅速； 缺点：刚度较低，故只适用于轻切削的小型夹具
夹具端面A和孔D 在主轴上定位。
优点：结构简单，制造容易。
缺点：定位精度较低。
夹具以短锥面K和端面T 定位在主轴上定位。
优点：较高的定心精度，连接刚度也较高。
结论：影响夹具在机床上定位的因素有： 1) 元件定位面对夹具定位面的位置误差； 2) 夹具定位面与机床定位面的连接配合误 差； 3)机床定位面对成形运动的位置误差。
4.1.4 提高夹具在机床上定位精度的措施 当工序的加工精度要求很高时，夹具 的 制造精度及装配精度也要相应提高，有时会 给夹具的加工和装配造成困难。这时可采用 下述方法保证定位元件定位面对切削成形运 动的位置精度。
（1）夹具在工作台面上的连接定位
夹具在工作台面上用夹具安装面及定向键定
位。为了保证夹具安装面与工作台面有良好的接 触，夹具安装面的结构形式及加工精度都应有一 定的要求。除夹具安装面外，一般还通过两个定 向键或定位销与工作台上的T型槽相配合，以限 制夹具在定位时所应限制的自由度，并承受部分 切削力矩，增强夹具在工作过程中的稳定性。如
定向键通过与机床工作台上的 T 形槽配合确定夹 具在机床上的正确位置；还能承受部分切削力矩，减 轻夹紧螺栓的负荷，增加夹具的稳定性，因此平面夹 具及有些专用钻镗床夹具也常使用。 定向精度要求高或重型夹具不宜采用定向键，而 是在夹具体上加工出一窄长面作为找正基面来校正 夹具的安装位置
①定位键：一般情况下，每个铣床夹具装 有两个定位键，标准结构见图：
（3）成形运动由夹具确定，此时元件定位面对 机床定位面无严格位置要求。
4.2 夹具在机床上的对刀
夹具在机床上安装完毕，在进行加工 之前，尚需进行夹具的对刀，使刀具相 对夹具定位元件处于正确位置。下面分 别对铣床夹具和钻床夹具在机床上的对 刀进行分析。
• 4.2.1 铣床夹具的对刀 对刀的方法通常由三种： 一种方法为单件试切； 第二种方法是每加工一批工件，即安 装调整一次具，通过试切数个工件来对 刀； 第三种方法是用样件或对刀装置对刀， 这时只是在制造样件或调整对刀装置时， 才需要试切一些工件，而在每次安装使 用夹具时，不需再试切工件，这是最方 便的方法。
• （1）对夹具进行找正安装 这种方法是直接按切削成形运动确 定定位元件定位面的位置的，避免了很 多中间环节误差的影响，而且定位元件 的定位面与夹具安装面的位置精度也不 需过分严格要求，因而便于夹具的制造。 但是该法需要较长的找正时间和较高的 技术水平。因此适用于夹具很少更换， 以及用其它方法达不到夹具定位精度要 求的情况。
机床夹具设计
第4章 夹具在机床上的 定位、对刀和分度
4 夹具在机床上的定位、对刀和分度 4.1夹具在机床上的定位
4.1.1 夹具在机床上定位的目的
D r A G TK
在初步确定工件的定位方案时，可以先假设上述 三项误差各占工件公差的 1/3 ，最后可根据 实际情况进行调整。
图为定向键的标准结构。
如图所示，铣床夹具以夹具体底面、定位键 侧面与铣床工作台面、T型槽侧面接触定位， 然后用螺栓压板把夹具压紧在铣床工作台面 上。
定向键的材料多为45钢，淬火硬度至HRC40～45
定向键有矩形和圆形两种。
定向键也称定位键，安装在夹具底面的纵向槽中， 一般用两个，安在一条直线上，其距离越远，导向精 度越高，用螺钉紧固在夹具体上。
1)定位键：用螺钉紧固在夹具体上。 A型：键与T型槽：B=T型槽名义宽度 h6或h8 键与夹具体： 、 B型：键与夹具体： 、 B取T形槽名义宽度 键与T型槽：B1=B+0.5按T型槽实际宽度配作h6或h8
注意：一般工作台中间T型槽精度较高， 为H8、H9，常与键配合，靠同侧接触， 且两键尽量相互远离。
要解决好夹具与机床的连接与配合问题以及正确
规定定位元件定位面对即将安装面的要求。
保证夹具的定位表面相对于机床工作 台和导轨或主轴轴线具有正确的位置关系。
4.1.2 夹具在机床上的定位方式
夹具在机床上的定位方式一般可分为两类：
1. 夹具定位在工作台面上：
铣床、刨床、镗床、 钻床及平面磨床
2.夹具连接定位在机床的主轴上：车床，内、外圆磨床
高度对刀块（a） 直角对刀块（b）
（c）和（d）是成型对刀块。
塞尺一般取1、2或3mm。
对刀装置： 作用：确定夹具和刀具的相对位置。 组成：对刀块：以定位元件工件表面或其中 心标注L、H。 塞尺：厚或直径3～5.精度h6 为方便操作和使用安全，设计时应将对刀块 布置在进给方向的后方 定向键，对刀块，塞尺已标准化。 材料：定向键：45 淬火HRV37～42. 对刀块，塞尺：T7A. HRC55～60.
用对刀装置对刀时影响对准精度的因 素有： 1）测量调整误差。如用塞尺检查铣刀 与对刀块之间距离时会有测量误差。 2）定位元件定位面相对对刀装置的位 置误差。为减少这项误差，要正确确定对 刀块对刀表面的位置尺寸及其公差。同时 这些位置尺寸都应以定位元件定位面为基 准标注，以避免产生基准转换误差。
4.2.2 钻床夹具中刀具的对准和引导 钻床夹具的设计主要考虑钻套的设计。 钻套是用来引导钻头、扩孔钻、铰刀等孔 加工刀具，确定被加工孔位置，防止钻头 在加工中偏斜，加强刀具刚度，并保证所 加工的孔和工件其它表面有准确的相对位 置，提高生产率 。
2)找正基准：对于位置精度要求高的夹具，在夹具体 侧面设找正基准，安装时用百分表找正夹具位置。
②夹具体底面：形状如图所示， (a) 为四周接触， (b) 为两边接触，以上两形状用于安装定位键时 用， (c) 为四角接触，夹具侧面设找正基准时用 或钻床夹具体用。
③U型耳座：用于夹紧夹具，一般在夹具体的纵向 中线处两边各设置一个，大型夹具在接近四角处各 设置一个。结构如图所示，设计时可查阅夹具设计 手册。也有不设计U型耳座的，直接用螺栓压板夹 紧夹具。
四、提高夹具在机床上定位精度的措施：
① 直接找正定位元件定位面与成形运动的位置要求；
铣床夹具的对刀
（2）对定位元件定位面进行就地加工
夹具初步在机床上找正好位置后，即
对其上定位元件的定位面进行加工，以 “校 准”其位置。这种方法之所以能获得较高 的 夹具定位精度，也是由于避免了很多中间 环节误差的影响。
上图为铣键槽在机床上的定位简图； 要求保证键槽在垂直平面及水平平面与工件轴线平行； 1）保证V形块中心线与刀具的运动平行； 2）在垂直平面内的平行度是靠与机床工作台的良好接触完成的； 3）在水平平面内的平行度是靠两个定向键、T形槽来完成的；
所以，夹具在机床上的定位，其本质是夹具 定位元件对刀具切削成形运动的定位。为此，就
三、夹具在机床上的定位误差
（一）车床夹具的定位误差分析
夹具总体结构： （1）保证加工稳定性，紧凑、轻便、悬伸短、重心靠近主 轴。 悬伸长L与其外廓直径D的比值： 直径在150mm以内的夹具：L/D<1.25. 直径在150～300 间的夹具： L/D<0.9. 直径大于 300mm的夹具： L/D<0.6. （2）注意平衡要求：隔离法近似估算，可设置配重块或加 工减重孔。 （3）考虑安全装置： 防切屑缠绕，冷却润滑液的飞溅。必要时可设置防护罩。 车床夹具的设计要点也适用于圆磨床夹具。
缺点：制造比较困难。
联接安装方式： （1）径向尺寸D＜140或D＜（2～3）d 的小型夹具，，锥 柄连接。 （2）径向尺寸较大的夹具，通过过渡 盘与主轴轴颈联接，过渡盘常作为机床 附件备用。不必重新设计。
4.1.3 夹具在机床上的定位误差 夹具安装在机床上时，由于夹具定位元 件对夹具体安装基面存在位置误差，夹具 安装面本身有制造误差，夹具安装面与机 床装卡面有连接误差，这就使夹具定位元 件相对机床装卡面存在位置误差。为提高 工件在夹具中加工时的加工精度，必须研 究各类夹具定位误差的计算方法及减少这 些误差的措施。 其计算方法按前面介绍过的即可。
在钻床夹具中，通 常用钻套实现刀具的对 准，如图，加工时只要 钻头对准钻套，所钻孔 的位置就能达到工序要 求。而且，钻套和镗套 还有增强刀具刚度的作 用。
（1）钻套的四种形式
1）固定钻套（图a） 3）快换钻套（图c） 2）可换钻套（图b）
上述三种钻套已经标准化，设计时可在《机床夹具 设计手册》中查阅。
• 1、车床夹具的安装在机床上的定位误差： • （1）心轴：表现为心轴工作表面对顶尖孔 或对心轴锥柄表面的同轴度。 • （2）车床专用夹具：一般用过渡盘与机床 主轴轴颈连接。表现为夹具定位面对过渡 盘安装基本的位置误差影响。