机床夹具完整

第二节 工件定位
一、工件定位的基本原理
1．定位基准的基本概念
➢工件定位——按照加工工艺要求，将 工件置于夹具中，使工件在夹紧前相 对于机床和刀具就占有一个预定的位 置，或者是使同一批工件逐次放置到 夹具中时都能占据同一位置。
➢定位基准——在机械加工中用作定 位的基准。
➢定位基面——工件定位时，作为定 位基准的点和线，往往由某些具体 表面体现出来，这种表面称为定位 基面。
防转定位基准面：
限制一个旋转自由度的定位表面。
要求：支承点布置应离回转线尽可能 远。
➢定位时应注意的几个主要问题
定位支承点必须与工件的定位基准面 始终保持紧贴接触；
分析定位支承点的定位作用时，不考 虑力的影响；
定位支承点是定位元件抽象而来的。
4．工件定位中的几种情况
通常，自由度限制大于3，小于、等于6。
通常，一个支承点限制工件的 一个自由度。
使用合理设置的六个支承点， 与工件的定位基准相接触，以 限制工件的六个自由度，使工 件在夹具中的位置完全被确定 的方法，称为六点定位法则。
➢定位基准按自由度分类
主要定位基准面：
设置三个支承点，限制了工件的三 个自由度的定位表面。要求：支承 面积大；三个支承点要对称配置。
常用的机动夹具有：气动、液压、气液增 压、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧 夹具等
三、机床夹具的组成
➢定位元件：用于确定工件在夹具中的 位置；
➢夹紧装置：将工件压紧夹牢，并保证 工件在加工过程中位置不变；
➢联接元件：用于确定夹具对机床主轴、 工作台或导轨的相对位置；
➢对刀或导向元件：用于保证工件加工 表面与刀具之间的位置；
2．自由度的概念
➢所谓自由度，即空间位置的不确 定性
➢一个位于空间自由状态的物体， 对于空间直角坐标系来说，具有 六个自由度：三个位移自由度和 三个旋转自由度。
3．六点定位原则
➢定位的实质：就是限制自由度。 工件的六个自由度如果都加以限 制了，工件在空间的位置就完全 被确定下来了。
➢六点定位法则
导向定位基准面：
设置二个支承点，限制了工件的 二个自由度的定位表面。要求： 应选狭长表面；支承点布置应尽 可能远。
导向定位支承与转角误差的关系
双导向定位基准面： 限制四个自由度的圆柱定位面
双支承定位基准面： 限制二个移动自由度的圆柱定位面
止推定位基准面：
限制一个移动自由度的定位基准面。 要求：应选窄小且与切削力相对的表 面；支承方向平行于导向方向。
通用夹具：指结构、尺寸已标准化、 系列化，且具有一定通用性的机床附 件
专用夹具：针对某一种工件的某一工 序的加工要求而专门设计和制造的夹 具
成组专用（可调）夹具：采用成组加工 工艺，将工件按形状、尺寸和工艺的共 性分组，再为每组工件设计组内通用的 专用夹具
组合夹具：是一种模块化的夹具，由一 套预先制造好的标准元件组装成的专用 夹具
机制工艺与夹具设计
第3章
机床夹 具设计
第一节 概述
在机械加工过程中，为了保证工 件的加工精度，使之相对于机床、 刀具占有确定的位置，并能迅速、 可靠地夹紧工件，以接受加工或 检测的工艺装备称为机床夹具， 简称夹具。
一、机床夹具的主要功能
机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。
定位——使工件相对于刀具及机床占有正 确的加工位置，保证其被加工表面达到工 序所规定的各项技术要求。
夹紧——工件定位后，经夹紧装置施力于 工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中 保持正确位置不变。
安装——工件从定位到夹紧的整个过程。
➢ 工件的安装方法
找正安装法：按工件的有关表面或专 门划出的线痕作为找正依据，用划针 或指示表，逐个地找正工件相对于刀 具及机床的位置，然后将工件夹紧。
专用夹具安装法：靠专用夹具保证工 件相对于刀具及机床所需的位置，并 使其夹紧。
随行夹具：自动线夹具，既担负装夹任 务，又担负沿自动线输送工件的任务。
2.按夹具使用的机床分类
可分为车床、铣床、钻床、镗床、磨床、 齿轮机床、数控机床夹具等。
3.按夹具的动力源分类
按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具 和机动夹具两大类。
手动夹具应有扩力机构与自锁性能，以减 轻劳动强度与确保安全生产
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
四、机床夹具在机械加工中的作用
➢ 保证加工精度，并使之稳定 ➢缩短辅助时间，提高生产效率，降
低成本 ➢ 扩大机床的工艺范围 ➢ 减轻劳动强度，降低技术要求 ➢便于变更工位、引导刀具或进行仿
完全定位：不重复地限制了工件的六个自 由度的定位。
不完全定位：根据实际加工要求，并不需 要限制工件全部自由度的定位。
欠定位：定位点少于应消除的自由度、工 件定位不足的定位。
过定位：工件同一个自由度分别被几 个支承点重复限制的定位。 过定位的不良后果：
实例
➢用夹具装夹工件的特点
工件在夹具中的正确定位，是通过工 件上的定位基准面与夹具上的定位元 件相接触而实现的
夹具预先在机床上已调整好位置，工 件通过夹具对于机床也就占有了正确 的位置
通过夹具上的对刀装置，保证了工件 加工表面相对于刀具的正确位置
二、机床夹具的分类
1．按夹具的通用特性分类Biblioteka Baidu
提高机床夹具的标准化程度
➢现代机床夹具的发展方向
精密化：如精密分度、高精度自定心
高效化：缩短加工的基本时间和辅助时 间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳 动强度
柔性化：通过调整、组合等方式，以适 应工艺可变因素
标准化： 按夹具零件及部件的国家标准 以及各类通用夹具、组合夹具标准制造， 有利于夹具的商品化生产，有利于缩短 生产准备周期，降低生产总成本。
形加工。
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