【机械课件】第二章 工件的安装和夹具设计.ppt

二、机床夹具的分类
1、分类方法：
1)按夹具的应用范围：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合 夹具、随行夹具；
2)按加工类型：车床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、 数控机床夹具等；
3)按夹紧力来源：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具、 真空夹具。
机床夹具通常按夹具的应用范围进行。
(1)通用夹具：指已标准化，通用化好，可用于加工同一类型，不
(2)划线找正安装 对重、大、复杂工件的加工，往往是在待加工处划 线，然后
装上机床，工件在机床或夹具上位置按所 划的线进行找正定位。
划线找正安装特点：定位精度不高。 定位误差来源 ：①划线误差 ②观察误差
适用场合：生产批量小，毛坯精度低，以及大型工件等不适宜采用
夹具的粗加工中 。
(3)采用夹具安装 夹具：是用来使加工对象，占有正确位置，以便接受施工，
3、工件定位的实质
假定工件也是一个刚体，要使工件在机床上（或夹具中） 完全定位，就必须限制它在空间的六个自由度。
4、定位与夹紧
若工件脱离定位支承点而失去了定位，这是由于工件还没 有夹紧的缘故。因此，定位是使工件占有一个正确的位置，夹 紧才使它不能移动和转动，把工件保持在一个正确的位置，Leabharlann 以定位与夹紧是两个概念，决不能混淆。
②划线找正：0.4～1.0mm (2) 提高劳动生产率，降低加工成本
无找正，对刀等时间，工件装卸迅速，从而大大减少了工件 安装的辅助时间，同时易于实现多件加工，多工位加工，特别 适用于加工时间短，辅助时间长的中、小工件的加工。
(3) 扩大机床工艺范围 扩大机床的功能，实现一机多用。如在车床上利用镗夹具，
§ 2. 2 机床夹具概述
一、机床夹具及其组成 1、机床夹具
机床夹具是在机床 上用以装夹工件的一种装 置，其作用是使工件相对 于机床或刀具有个正确的 位置，并在加工过程中保 持这个位置不变。
2、机床夹具的组成 (1).定位元件：确定工件在夹具中位置的元件。 (2).导向元件：用以引导刀具或调整刀具相对于夹具的位置。 如：钻套、对刀块。 (3).夹紧元件：确定夹具与机床或夹具与刀具的元件。 (4) .连接元件：用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。 (5).夹具件：基础件，用于安装其它元件，形成整体 (4).其它辅件：夹紧用的扳手，操作手柄，分度机构等。 如下图所示：
第二章 工件的安装和夹具设计原则
§ 2. 1 工件的安装方式
定位
1.安装：
夹紧
（1） 定位：在进行机加工前，使工件在机床或夹具上，占据某一 正确位置的过程。
（2） 夹紧：工件定位后，通过一定的机构给工件施以一定的力， 避免工件因受切削力或重力等力的作用而改变原有的位置。
注：夹紧力不是越大越好，夹紧力↑，工件形变↑ ，精度↓， 夹具结构庞大 。
4、六个自由度的消除与六点定位原则
用六个点(实际上相当于 支承点的定位元件)与工件接 触，每个固定点限制工件的一 个自由度，这样图中刚体的六 个自由度完全限制了。
六个支承点完全限制了 刚体的六个自由度，工件既 不能移动，也不能转动，刚体在空间的位置是确定的。由此可 见，要使工件完全定位就必须限定工件在空间的六个自由度， 这一定律就称为"六点定位原则"。
进行镗孔。利用铣夹具，进行铣槽。
(4) 减轻工人劳动强度，保证安全生产。
§ 2. 3 六点定位原理
1、刚体的六个自由度
任何刚体在空间都
Z
Z
有六个自由度，它们
分别是沿空间直角坐 标系X、Y、Z轴方向的
Z X
移动自由度(X、Y Z)
Y
和绕三轴的转动自由
Y
Y
度(X、Y、Z)。
X
X
2、工件定位之目的
是使工件在机床上(或夹具中)占有正确的位置，也就是 使 它相对于刀具刀刃有正确的相对位置。
四爪卡盘 机床主轴中心线
工件中心线
直接找正安装的特点： ①缺点：安装时费时，效率低，需凭经验操作，对工人技术要 求高。 ②优点：夹具结构简单，可避免因夹具本身的制造误差而产生 的定位误差，因此，定位精度高。 如：加工误差 < 0.01～0.005mm，采用夹具加工难以达到。 适用场合：单件小批生产中（如工具修理车间）。
(3)可调夹具：是指经调 整或更换个别元件，即 可加工多种工件的夹具。 这种夹具主要用了加工 形状相似，尺寸相近的 工件的加工。
(4)组合夹具（拼装夹具）：这种夹具是在夹具零部件完全标准 化的基 础上，根据积木化原理，针对不同的工件 对象和加 工要求，拼装组合则成夹具。构 成夹具的各零部件，在工件 加工完后，可拆散成各种元件，组合成适用其它产品加工要 求的夹具。（图示见下页） 当今生产发展趋势：多品种、小批量。由此导致对生产 装备的要求是高效、快捷的柔性系统。
(5)随行夹具：切削加工中隨帶安裝 好的工件在各工位間被自動運送轉 移的機床夾具。隨行夾具主要是在 自動生產線﹑加工中心中、柔性生 产线。
三、机床夹具的作用
(1)保证加工精度，降低工人等级 加工精度包括：①尺寸精度、②几何形状精度、③表面相互位置
精度。使用夹具最有利于保证表面相互位置精度。 如：在摇臂钻加工孔系 ①夹具：可达0.10～0.20mm
2. 安装对机加工的影响
①直接影响加工精度
②影响生产率和劳动者的劳动强度
3. 工件的安装方式
(1) 直接找正安装 (2) 划线找正安装 (3) 采用夹具安装
(1)直接找正安装： 工件在机床上的应有位置，是通过一系列尝试而获得的。
具体做法：用千分尺或划盘上的划针，以目测法 校正工件位 置，一边较正，一边找正。
检测的装置。 利用夹具进行加工，由于工件相对夹具的位置是一定的，而
夹具与机床的位置关系预先调整好，这样，在切削一批零件时， 不必再逐个找正定位，就能达到规定的技术要求。
特点：采用夹具安装是一种先进的安装方式，既能保证质量，又能 节省工时，对操作者的技能要求较低，特别适用于成批大量生产 中。
工艺装备：在机械加工中，通常将夹具、刀具、量具及各种刀具 间的辅助工具统称为工艺装备。
同尺寸工件加工的夹具。
如：三爪长盘、四爪长盘、平口钳、回转工 作台、万能分度头、磁铁吸盘。 适用场合：广泛用于单件，小批量生产中。
(2)专用夹具：指的是专为某一工件的某道工序而设计制造夹具， 这种夹具“刚性”大，即当产品变换或工序内容变更后，往住 无法使用。因此适用于产品固定、工艺相对稳定、批量 大的加 工过程。