机床夹具的基本原理
举例说机床夹具的工作原理
举例说机床夹具的工作原理
机床夹具的工作原理是通过夹持工件固定在机床上,以确保工件在加工过程中保持稳定。
夹具可以根据工件的形状和尺寸进行设计和制造,其工作原理可以分为以下几种类型:
1. 机械夹具:
机械夹具是通过机械力对工件进行固定的夹具。
例如,机床中常见的机械钳、万能钳等。
夹具通过调节夹紧力和工件夹持位置来保持工件固定,通常使用螺杆、手柄等机械手段来实现调节。
2. 液压夹具:
液压夹具通过液压系统提供的液压力来夹紧工件。
工件放置在夹具中,当液压系统施加压力时,夹具的夹紧手段会对工件进行夹持。
液压夹具通常具有较高的夹紧力和精度,适用于大型工件的夹持。
3. 气动夹具:
气动夹具是通过气动力来夹紧工件。
夹具中装有气动真空吸盘或气动缸等气动元件,当气源施加压力时,气动元件会产生相应的力矩,使工件固定在夹具上。
4. 电磁夹具:
电磁夹具是利用电磁力对工件进行夹持。
夹具中装有电磁装置,工件放置在夹具上时,通电时电磁装置会产生磁力使工件保持固定。
以上只是机床夹具工作原理的一些常见类型,实际应用中还有许多其他不同工作原理的夹具。
不同类型的夹具适用于不同的加工需求,可以根据具体情况选择使用。
机械制造技术基础课件机床夹具设计原理
消除或减少过定位的方法主要有:
(1) 提高工件定位基准之间及定位元件工作表面之间的位置精度,减少过定位对加 工精度的影响,使不可用过定位变为可用过定位;
(2) 改变定位方案,避免过定位。改变定位元件的结构,如圆柱销改为菱形销、长 销改为短销等;或将其重复限制作用的某个支承改为辅助支承(或浮动支承)。
4.过定位
图4.5 连杆大头孔加工时工件在夹具中的定位
如图4.5所示的连杆定位方案,长销限制了
、 4个自由度,支承板
限制了
、 3个自由度,其中 被两个定位元件重复限制,这就产生了过定
位。当连杆小头孔与端面有较大的垂直度误差时,夹紧力F将使长销弯曲或使连杆
变形,见图4.5(b)、(c),造成连杆加工误差,这时为不可用过定位。若采用图4.5
4.1 机床夹具概述
4.1.4 机床夹具的功能
(1)保证工件的加工精度,稳定产品质量。机床夹具的首要任务是 保证加工精度,特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工 表面相互之间的尺寸精度和位置精度。使用夹具后,这种精度主要靠夹具 和机床来保证,不再依赖于工人的技术水平。
(2)提高劳动生产率、降低成本。使用夹具后可减少划线、找正等 辅助时间,而且易于实现多件、多工位加工。在现代夹具中,广泛采用气 动、液压等机动夹紧等装置,还可使辅助时间进一步减小。因而可以提高 劳动生产率、降低生产成本。
(3)通用可调夹具和成组夹具
(4)组合夹具
(5)随行夹具
4.1 机床夹具概述
4.1.2 机床夹具的分类
2)按使用的机床分类
按所使用的机床不同,夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。
3)按夹紧动力源分类
机床夹具的工作原理
机床夹具的工作原理
机床夹具是一种用于夹持工件以便进行加工的装置。
它通常由夹爪和夹紧机构组成。
工作原理如下:
1. 夹爪:机床夹具的夹爪可以根据工件的形状和尺寸进行设计和调整。
夹爪通常由可移动的夹持手臂组成,可以通过调节机构进行精确定位。
夹爪的设计应根据工件的特点和加工要求来选择。
2. 夹紧机构:夹紧机构用于夹持和固定工件。
它可以是机械式夹紧机构、气动式夹紧机构或液压式夹紧机构等。
夹紧机构可以通过特定的螺杆或液压系统来实现夹紧力的调整和控制。
3. 调整机构:机床夹具通常还配备有调整机构,用于根据工件的尺寸和形状进行调整。
调整机构可以通过手动操作或自动控制来完成。
它可以控制夹爪的位置、张开度和夹紧力等参数,以确保夹具与工件的高精度匹配。
4. 结构刚性:为了确保加工的精度和稳定性,机床夹具通常具有较高的结构刚性。
它应具备足够的刚性和稳定性,以抵抗工件在加工过程中的各种力或动态负荷。
总之,机床夹具的工作原理是通过夹爪和夹紧机构将工件牢固地固定在加工位置上,以便进行各种形状和尺寸的加工操作。
夹具的设计应考虑工件特点和加工要求,同时还要注重夹具的稳定性和精确性。
机床夹具的工作原理是什么
机床夹具的种类和结构虽然繁多,但它们的组成均可概括为以下几个部分,这些组成部分既相互独立又相互联系。
机床夹具是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。
指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。
其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期较长、制造费用也较高。
当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废。
只适用于产品固定且批量较大的生产中。
它与工件的定位基准相接触,用于确定工件在夹具中的正确位置,从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。
(1) 定位元件定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。
钻后盖上的φ10㎜孔,其夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件,通过它们使工件在夹具中占据正确的位置(2) 夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。
螺杆(与圆柱销合成一个零件)、螺母和开口垫圈就起到了上述作用。
1—钻套2—钻模板3—夹具体4—支承板5—圆柱销6—开口垫圈7—螺母8—螺杆9—菱形销(3) 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。
钻套和钻模板成导向装置,确定了钻头轴线相对定位元件的位置。
铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。
(4) 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。
夹具体底面为安装基面,保证了钻套的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销的轴线平行于钻床工作台。
因此,夹具体可兼作连接元件。
车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。
(5) 夹具体夹具体是机床夹具的基础件,通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。
(6) 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。
若需加工按一定规律分布的多个表面时,常设置分度装置;为了能方便、准确地定位,常设置预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等。
机械制造工艺学机床夹具设计原理课件
数字化
利用数字化技术实现产品设计 、工艺规划和生产过程的数字 化管理,提高生产效率和产品 质量。
精密化
采用高精度加工设备和工艺技 术,提高产品精度和表面质量 ,满足高精度和高性能产品的
需求。
02 机床夹具设计原理
机床夹具的分类与特点
通用夹具
专用夹具
适用于一定范围内的各种零件的加工,如 三爪卡盘、四爪卡盘等。特点为结构简单 ,通用性强,但效率较低。
涉及船舶的制造,包括 船体结构、推进系统和
船舶设备的制造。
电子工业
涉及电子产品的制造, 如集成电路、电子元件
和显示器的制造。
机械制造工艺学的发展趋势
智能化
利用人工智能、大数据和云计 算等技术手段,实现机械制造
过程的智能化和自动化。
绿色化
注重环保和可持续发展,采用 清洁能源和绿色制造技术,降 低能耗和减少废弃物排放。
定位误差的产生与计算
定位误差的产生是由于工件在夹具中的定位基准与加工要求不一致所引 起的。
定位误差的计算方法包括极值法和概率法,极值法适用于定位元件为刚 性、无弹性的情况,概率法适用于定位元件有一定弹性、工件尺寸有一
定分散性的情况。
定位误差的大小对加工精度和产品质量有重要影响,因此需要对其进行 控制和补偿。
设计夹具体和零部件
根据结构方案,设计夹具体的各个零部件 ,并确定其尺寸、材料和热处理要求等。
03 夹具材料的选择与处理
夹具材料的种类与特性
钢材
硬度高、耐磨性好,适用于需要承受较大夹 紧力和切削力的夹具。
铝合金
轻便、易于加工,适用于需要快速装夹和轻 量化的夹具。
铸铁
具有良好的耐磨性和抗冲击性,适用于粗加 工和重型夹具。
机床夹具设计原理
本演示将介绍机床夹具的设计原理和相关内容,包括夹具的概述、作用、分 类,基本要求,夹紧方式的选择,刚性分析与计算,精度要求,以及其他各 方面的内容。
机床夹具的作用
机床夹具在加工过程中起到固定工件、定位工件、夹紧工件的作用,有效提高加工精度和效率。
固定工件
通过合理的夹具设计,确保工件 在加工过程中保持稳定的位置。
1 高硬度材料
对于需要进行高速切削加工的工件,夹具材 料应具备足够的硬度和耐磨性。
2 耐热材料
对于需要进行高温加工的工件,夹具材料应 具备足够的耐高温性能。
3 耐腐蚀材料
对于特殊材料或化学腐蚀性较高的工件,夹 具材料应具备足够的耐腐蚀性。
4 高韧性材料
对于大型工件或需要承受冲击力的工件,夹 具材料应具备足够的韧性和强度。
2 液压夹具
利用液压系统提供的压力实现夹紧产生的力进行夹紧,如气动卡盘、 气动夹具等。
4 电磁夹具
利用电磁力实现夹紧工件,如电磁卡盘、电 磁夹具等。
机床夹具的基本要求
稳定性
夹具需要具备足够的稳定性,能够承受加工过程 中的力和振动。
精度
夹具要能够提供足够的定位精度和夹紧力度,确 保加工精度。
定位工件
夹紧工件
夹具将工件准确地定位在机床上, 使得加工操作精确可控。
夹具使用合适的夹紧方式,确保 工件牢固地固定在机床上,避免 移动和偏移。
机床夹具的分类
根据不同的夹紧方式和应用场景,机床夹具可以分为机械夹具、液压夹具、气动夹具、电磁夹具等多种类型。
1 机械夹具
通过机械力实现夹紧工件,如螺纹夹具、卡 盘等。
夹具的精度要求
精度测量
通过精密测量设备对夹具的定位 精度和夹紧力度进行测量。
机床夹具工作原理
机床夹具工作原理
机床夹具是用来夹固工件在机床上进行加工的装置。
它的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 夹紧原理:夹具通过夹紧装置将工件夹紧在固定位置上。
夹紧装置可以通过液压、气压或机械力等方式实现。
当工件被夹紧后,夹具会通过它自身的刚性来保持工件的位置稳定,以便于机床对其进行切削加工。
2. 定位原理:夹具通过定位元件使工件准确的定位到所需的加工位置。
定位元件可以是定位销、平面定位等。
通过定位元件的精确定位,可以确保工件在加工过程中位置的准确性和稳定性。
3. 支撑原理:夹具需要提供工件在加工过程中的支撑。
支撑可以通过夹具的支撑面、支撑块等形式来实现。
支撑的作用是为了防止工件在加工过程中发生变形或振动,以保证加工精度和表面质量。
4. 切削原理:夹具在机床上会进行各种切削加工,如铣削、钻孔、螺纹加工等。
在进行切削加工时,夹具需要提供足够的强度和刚性以承受切削力,并确保工件在加工过程中的稳定性和安全性。
总结起来,机床夹具通过夹紧、定位、支撑等方式来保持工件的稳定性和位置准确性,以确保机床能够对工件进行精确的切削加工。
5第五章 机床夹具设计原理
由工序简图知,加工尺寸20 ±0.15工序基准(也是设计基准)是A面, 而定位基准是B面,出现定位基准与工序基准不重合,必然存在基准不重 合误差。这时的定位尺寸是40 ±0.14,与加工寸方向一致。所以基准不 重合误差的大小就是定位尺寸的公差 ,即△b =0.28mm。若定位基准 B面制造得比较平整光滑,则同批工件的定位基准位置不变,不会产生基 准位移误差,即△j=0。所以有 △d = △b +△j= △b =0.28mm,而加工尺 寸20 ±0.15 的公差为:δ=0.30mm,此时 △b =0.28mm> δ/3=0.10mm。 可知,定位误差太大, 而留给其它加工误差的 允差值就太小了,只有 0.02mm,在实际加工 中容易出现废品。 所以此方案不宜采用。
第五章 机床夹具设计原理
第一节 概述
机床夹具通过使工件在机床上相对刀具占有正确的位置的过程— 定位,以及克服切削过程中工件受外力的作用保持工件的准确位置的 过程—夹紧,来实现工件装夹。定位和夹紧两个过程的综合称为装夹, 完成工件装夹的工艺装备称为机床夹具。 一、机床夹具的功用 1.能稳定地保证工件的加工精度
△d+△∑≤ δ
(5-4)
式中 △d—工件在夹具中的定位误差,一般小于δ /3; △∑—除定位误差以外,其它因素所引起的误差总和(如机床、刀具 制造误差及磨损误差,工艺系统变形误差等),可按加工经济精度查 表确定。
(一)定位误差及其产生原因 所谓定位误差△d ,是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位 置误差。因为对一批工件来说,刀具经调整后位置是不动的,即被加工 表 面的位置相对于定位基准是不变的,所以: 定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。 定位误差的组成及产生原因有以下两个方面: ① 定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差,称基准不重合误差, 即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量,以△b表示。 ② 定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差,称基准位移误差,
机床组合夹具的工作原理
机床组合夹具的工作原理
机床组合夹具是一种多功能夹具,它由多个夹持元件组成,可以在机床上完成多种工作,如铣削、钻孔、组合加工等。
其工作原理如下:
1. 夹具结构:机床组合夹具通常由夹具底座、夹具夹持元件、调整螺杆、压板等组件组成。
夹具底座固定在机床工作台上,夹具夹持元件用于夹持工件,调整螺杆用于调整夹具的夹持力和位置,压板用于固定夹持元件。
2. 夹持工件:机床组合夹具的工作原理是通过夹持工件将其固定在夹具夹持元件上。
夹具夹持元件可以是钳形夹具、螺簧夹具、夹具模组等。
夹具夹持元件根据工件形状和加工要求进行选择,并通过调整螺杆来调整夹紧力和夹持位置,以确保工件牢固地固定在夹具上。
3. 加工过程:在机床上进行加工时,夹具底座将组合夹具固定在工作台上,工件通过夹具夹持元件夹持到合适位置。
根据加工要求和机床的工作方式,可以进行铣削、钻孔、车削等操作。
机床通过对夹具的控制,使其与工具(如刀具)协同工作,完成所需加工。
4. 调整和替换:机床组合夹具通常可以进行调整和替换。
调整可以通过调整螺杆来改变夹紧力和夹持位置,以适应不同工件和加工要求。
替换可以更换夹具夹持元件,以适应不同形状和尺寸的工件。
总之,机床组合夹具通过夹持工件,固定在夹具上,并与机床进行协同工作,实现多种加工操作。
其工作原理是通过夹具夹持元件、调整螺杆和压板等组件的协同作用来完成。
机床夹具的工作原理
机床夹具的工作原理
机床夹具是用于夹持工件以确保其在加工过程中的稳定性和精度。
它由固定夹具和活动夹具组成,通过夹具的夹持力将工件夹持在合适的位置,以便进行加工、切削、装配等工序。
机床夹具的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 位置定位:夹具通过不同的定位元件,如定位销、定位块等,将工件固定在一定的位置上,以确保加工的精度和一致性。
2. 夹紧力:机床夹具通过夹紧装置施加一定的夹紧力,使工件在加工过程中不发生移动或变形,以保持工件的稳定性和加工精度。
常见的夹紧装置有螺杆、液压缸、弹簧等。
3. 加工平衡:对于较大的工件或不规则形状的工件,夹具需要设计相应的支撑结构,以保持工件的平衡,并防止在加工过程中产生过大的振动和变形。
4. 切削力传递:在切削加工中,夹具需要将切削力传递到工件上,以实现切削加工的目的。
夹具的切削力传递通常通过刀具和夹具之间的接触面来完成,以确保夹具能够正常承受切削力。
5. 多工位操作:某些机床夹具可以同时夹持多个工件,在同一加工过程中完成多个工位的操作,提高生产效率。
这种工作原理通常需要夹具具备多个夹持位置和相应的夹紧力控制系统。
总之,机床夹具通过实施位置定位、施加夹紧力、保持加工平衡、传递切削力和实现多工位操作等方式,来确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
这些工作原理的有效应用可以提高加工质量和生产效率。
机床夹具的基本原理-PPT
按专业化程度分:
➢ 通用夹具:与通用机床配套。如:三爪卡盘等。 ➢ 专用夹具:根据某一工序专门设计。 ➢ 成组夹具:按照成组工艺原理设计,适用于一组零件。 ➢ 组合夹具:由标准件拼接而成。
➢ 随行夹具:用于自动线上,工件在夹具上由输送装置 送往各机床,并在机床夹具或机床工作台上进行定位 和夹紧。
大家应该也有点累了,稍作休息
D 2 2 2 b 2 1 2 T lk T lx 2 D 2 2 2 m i2 n b 2 2
整理后得:
1 2 bT lk T lx 1 4 (T lk T lx )2D 2 2 2 m in 2 2 m i2 n
去掉式中高阶无穷小量后得: b D22min Tlk Tlx
础件。 6. 其它元件:如动力装置、分度装置等。
1. 安装误差:△安装 工件在夹具中的定位和夹紧误差
2. 对定误差:△对定 刀具的导向或对刀误差
3. 过程误差:△过程 与加工过程中一些因素有关的加 工误差。如:受力变形、受热变 形、磨损等。
通常:△安装+△对定+△过程≤T工件
一、六点定位原理:
1. 完全定位:六个自由度全部被限制。 2. 不完全定位:(部分定位) 3. 欠定位:根据加工要求,未能限制应该限制的自由度
3. 确定菱销的宽度:
查表取:b=4mm
4. 确定菱形销尺寸及公差:
根据式: b D22min Tlk Tlx
得:
2 m in b T lD k 2T lx 4 (0 .1 1 2 0 2 .0) 4 0 .053
2 m D 2 m i n d 2 m in d a 2 m x D 2 m a x 2 m i n 1 i 0 . 0 n 2 1 . 9 5
第四章 机床夹具原理与设计
三、夹具的分类与组成 机床夹具按通用性程度分类: (1)机床附件类夹具 (2)可调夹具 (3)随行夹具 (4)组合夹具 (5)专用夹具
2、夹具的组成: (1)定位元件 (2)夹紧装置 (3)对刀元件 (4)导引元件 (5)联接元件 (6)夹具体 (7)其它装置
-、工件的自由度 -个尚未定位的工件,其位置是不确定的,它有 六个自由度。定位的实质就是消除工件的自由度。
3、圆锥销
4、圆锥心轴(小锥度心轴)
三、工件以外圆柱面定位时的定位元件 1、V形块
2、定位套
3、半圆套 下面的半圆套是定位元件,上面的半圆套起夹紧 作用。这种定位方式主要用于大型轴类零件及不 便于轴向装夹的零件。
4、圆锥套 常用的反顶尖,由顶尖体1、螺钉2和圆锥套3组 成
四、组合定位分析 ˉ • 实际生产中工件的形状千变万化各不相 同,往往不能用单一定位元件定位单个 表面就可解决定位问题的,而是要用几 个定位元件组合起来同时定位工件的几 个定位面。因此一个工件在夹具中的定 位,实质上就是把前面介绍的各种定位 元件作不同组合来定位工件相应的几个 定位面,以达到工件在夹具中的定位要 求,这种定位分析就是组合定位分析。
• 当某个自由度被重复限制是“过定位”, 过定位一般是不允许的,但当工件定位 面精度较高,位置已有保证时,过定位 往往可提高刚性,也是允许的。
• 值得注意的是,所限制自由度少于六个 时也可能是过定位,但不一定是欠定位。 若支承点分布不合理,欠定位、过定位 可能同时出现。
第二节 常用定位方法及定位元件
jw D d X min
四、定位误差的计算 通常,定位误差可按下述方法进行分析计算: • 一是先分别求出基准位移误差和基准不重合 误差,再求出其在加工尺寸方向上的代数和, 即△dw=△jb+△jw; • 二是按最不利情况,确定一批工件设计基准 的两个极限位置,再根据几何关系求出此二 位置的距离,并将其投影到加工尺寸方向上, 便可求出定位误差。
机械制造 第四章机床夹具设计原理
3、快换 钻套
4、特殊钻套
(三)钻模板 1、固定式钻模板
2、铰链式钻模板
3、可卸式 钻模板
4、悬挂式钻模板
第六节 各类机床夹具简介 一、车床夹具
二、铣床夹具 (一)直线进给式铣床夹具 1、多件装夹的铣床夹具
2、多工位加工的铣床夹具
3、摆式铣的铣床夹具
4、双工位回转铣的铣床夹具
二、定位的基本原理 要使每个工件相对夹具(机床、刀具) 都占有同一正确加工位置,则就要限制工 件的六个自由度,即X位移、Y位移、Z位 移、和X旋转、Y旋转、Z旋转,这就称为 工件的“六点定位原则”。如图示。
三、定位的类型 (一)完全定位 工件的六个自由度全部被限制而在空间占 有完全确定的唯一位置,称为完全定位。
(2)多向联动夹紧机构
(3)多件联动夹紧机构
(七)定心夹紧机构 1、按定位-夹紧元件的等速移动来实现定心 夹紧
2、按定位-夹紧元件均匀弹性变形来实现定 心夹紧
3、液性塑料夹具
四、夹紧动力源装置 (一)气动夹紧装置
(二)液压夹紧装置 工作原理与结构和气动夹紧装置相似。 和气动夹紧装置相比液压夹紧装置有如下 特点。 1、工作压力高、结构间单,紧凑。 2、夹紧刚性大,工作平稳。 3、噪声小。劳动条件好。
第四章
机床夹具设计原理
第一节 概述 一、夹具的定义及组成 在机械加工中,根据工件的加工要求,使工 件相对机床、刀具占有正确位置(定位), 并能快速,可靠地夹紧工件(夹紧)的装 置称为夹具。
夹具由以下部分组成 (一)定位元件:使工件相对机床、刀具占 有正确位置的元件。 (二)夹紧装置:快速,可靠地夹紧工件的 装置。 (三)对刀——引导元件:保证刀具与工件 加工表面有正确相对位置的装置。 (四)连接元件:保证夹具相对机床有正确 位置的元件。 (五)夹具体:将夹具各部分连接在一起的 零件。
机床夹具设计原理
1)主要定位基准面
设置三个支承点,限制工件的三个自由度。
13
2)导向定位基准面 设置两个支承点,限制工件两个自由度。
3)止推定位基准面 限制工件一个自由度的表面。
14
【注意】
⑴ 在夹具的实际结构中,定位支承点是通过具体的定位元件体现出来
的。
⑵ 定位支承点与工件的定位基准必须始终保持紧贴接触,即工件上的
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辅助支承的应用
图a) 辅助支承用于提高工件稳定性和刚度。 图b) 辅助支承起预定位作用。
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(二)工件以外圆柱面定位时的定位元件
⒈ V形块
主要参数有:
D——V形块的设计心轴直径 a——V形块两限位基面间的夹角 H——V形块的高度 T——V形块的定位高度 N——V形块的开口尺寸
8
用夹具安装工件的方法有如下特点:
1) 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 接触实现的。因此无需找正便可将工件夹紧。
2) 由于夹具预先在机床上已调整好位置,因此工件通过夹具相对于机床也就占有
了正确的位置。
3) 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。
(2)夹紧装置
用于夹紧工件,在切削时使工件在夹具中保持既定位置。
(3)对刀与导引元件
这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。
(4)夹具体
用于连接或固定夹具上各元件及装置,使其成为一个整体的基础件。
(5)其他元件及装置 要有定位键等。
有些夹具根据工件的加工要求,要有分度机构,铣床夹具还
6
例
7
例
64
⑴ 螺旋式辅助支承
螺旋式辅助支承的结构与调
节支承相近,但操作过程不同,
机械制造技术基础机床夹具设计原理
机械制造技术基础机床夹具设计原理机床夹具是机械制造过程中非常重要的装置,用于固定和定位工件,确保其在加工过程中的稳定性和准确性。
机床夹具设计原理涉及材料选择、结构设计、力学分析等多个方面,下面将对其中几个关键原理进行详细阐述。
首先,机床夹具的材料选择是影响夹具性能的重要因素之一、夹具要能够承受工件加工过程中产生的各种力和振动,因此夹具材料需要具有足够的强度和刚度。
常见的夹具材料有高强度合金钢、铸铁、铝合金等,具体的选择要根据具体的加工要求和夹持工件的材料来确定。
其次,机床夹具的结构设计要考虑夹紧力的传递和调节原理。
夹具的夹持部分通常由夹紧机构和支撑机构组成。
夹紧机构是夹具中承受夹持力的部分,常用的夹紧机构有螺旋状弹簧、气缸、液压缸等。
在设计中要考虑到夹紧力的大小、传递过程中的变形等因素,以确保夹具的稳定性和可靠性。
另外,机床夹具的定位原理是保证工件加工精度的重要因素。
定位是指将工件放置在夹具上时确保其正确位置的过程。
夹具的定位部分通常由定位销、定位块、定位台等组成。
定位销是夹具中实现工件相对位置固定的关键部件,其设计要考虑到定位的精度和稳定性。
在实际设计中,可以采用多点定位和辅助定位等方法,以提高加工精度和生产效率。
此外,机床夹具的刚度分析也是设计过程中需要考虑的重要问题。
夹具需要具有足够的刚度来抵抗工件加工过程中产生的各种力和振动,以确保加工精度和表面质量。
在设计中需要分析夹具的刚度,考虑各种力和振动对夹具造成的影响,通过合理的结构设计和材料选择来提高夹具的刚度。
除了上述几个关键原理,机床夹具的设计还需要考虑到生产效率、安全性、可维护性等方面的要求。
设计师需要综合考虑多个因素,根据具体的加工要求和生产条件来确定最佳的夹具设计方案。
综上所述,机床夹具设计原理涉及材料选择、结构设计、力学分析等多个方面。
合理的夹具设计可以提高工件加工精度、生产效率和安全性,对于提高机械制造的质量和效益具有重要意义。
第四章 机床夹具原理与设计
随行夹具
三、通用可调夹具和成组夹具
2、成组夹具
四、数控机床夹具
数控机床夹具对机床坐标原点有严格位置要
求,是通用可调夹具和组合夹具的结合与发展。
第七节 机床夹具设计的基本步骤
1、研究原始资料,明确设计任务
2、确定夹具结构方案,绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
5、绘制夹具零件图
(3)夹紧力应尽量靠近加工面
3、夹紧力大小
夹紧力大小估算:
一般只有机动夹紧时需计算夹紧力,把加工系统
看成刚体,根据工件在最不利情况下切削力的平
衡状态求夹紧力,再乘以安全系数K。
K值在粗加工时取2.5~3、精加工时取1.5~2。
三、典型夹紧机构 1.斜楔夹紧
斜楔夹紧的特点
1)斜楔夹紧的自锁条件:
对刀块
一、车床夹具
定位键
三、钻床夹具
(1)固定式钻模 (2)滑动式钻模
(3)回转式钻模
(4)移动式钻模
(5)翻转式钻模
(6)盖板式钻模
钻模板与钻套
可卸式钻 模板
钻套
(1)固定钻套
钻套
(2)可换钻套
钻套
(3)快换钻套
钻套
(4)特殊钻套
第六节 现代机床夹具
一、自动线夹具 固定夹具
随行夹具
测量基准—检验时用来确定被测量零件在度量工具上位置的基准;
装配基准—装配时用来确定零件或部件在机器上位置的基准。
二、调刀基准的概念
调刀基准往往选在夹具定位元件的某个
定位工作面,尽可能不受夹具定位元件的制
造误差影响。
三、定位误差及其产生原因
工件上被加工表面的设计基准(工
第4章 机床夹具设计原理(09)
铣键槽工序及工件在夹具中的定位
31
4.重复定位:工件在夹具中定位时,若几个定 位支承点重复限制一个或几个不定度,称为重 复定位。 *当以形、位精度较低的毛坯面定位时,不允 许重复定位。
*为提高定位稳定性和刚度,以加工过的表面 定位时,可以出现重复定位。
32
33
34
从上述工件定位实例可知,形成重复定位的原因是 由于夹具上的定位元件同时重复限制了工件的一个或 几个不定度。
工件在机床上或夹具中进行加工时,用作定位 的基准,称为定位基准。
图4-5 工件在加工时的定位基准
16
3.测量基准
测量时所采用的基准,称为测量基准。
图4-6 工件上已加工表面的测量基准
17
4.装配基准
在机器装配时,用来确定零件或部件在产品中 的相对位置所采用的基准,称为装配基准。
(a)
(b)
图4-7 零件装配时的装配基准
42
43
②可调支承
定位支承点的位置可以调节的定位元件,称为可 调支承。 主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的场合。
44
③自位支承
定位支承点的位置随工件定位基准位置变化而 自动与之适应的定位元件,称为自位支承。 自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
45
46
47
(2)辅助支承 只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定 位元件,称为辅助支承。
一.机床夹具的作用
1.机床夹具实例
1
图4-1 铣键槽工序简图
2
图4-2 铣键槽夹具结构图
3
2.机床夹具的作用
(1)可稳定保证加工精度
(2)可提高劳动生产率
(3)可降低生产成本
(4)可扩大机床的加工范围
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Td )
1 2
Td
1
1 (TD 2
Td
Td 1 )
二、定位误差分析计算:
4、以一面双销定位时的定位误差: ① 基准位移误差:
Y TD1 Td1 1
② 转角误差:
tg 1
O1O1'
O2O'2 L
TD1 Td1 1
tg1
TD 1
Td 1
定位误差
基准位移误差(△Y)
零件制造误差 定位元件制造误差
基准不重合误差(△B)
定位基准与工序基准 不重合
D
Байду номын сангаас
1T 3
举例:
基准的位移误差:
Y O1O2 O3O4 TD Td 1 min
基准不重合误差:
B
A1A2
1 2
Td
D
Y
B
TD
Td 1
min
1、以平面定位时的定位误差: 对于尺寸A3:
DA3 2(H h)tg
对于尺寸A1:
BA1 TA 2
YA1 2(H h)tg DA1 YA1 BA1 2(H h)tg TA 2
二、定位误差分析计算:
2、以外圆在V形块上定位时的定位误差: 对于尺寸H1: 基准不重合误差:△B =0
得:
2min
b Tlk Tlx
D2
4 (0.12 12
0.04)
0.053
2min D2min d2max d2max D2min 2min 12 0.053 11.947
取菱形销的精度为:IT6,Td2=0.011 d2min=d2max-Td2=11.947-0.011=11.936
D2 2 m in 2
2m 2
in
2
去掉式中高阶无穷小量后得: b D2 2 m in Tlk Tlx
定位销的设计与选取:
已 知 两 孔 尺 寸 :1200.018(H7) L孔 80 0.06
确定两定位销的尺寸:
1. 确定定位销中心距及公差:
取:Tlx
几种常见的钻模:
第五节 各类机床夹具特点
二.镗床夹具 1. 组成:导向支架、镗套、定位元件、夹紧装置、镗模体 2. 镗套: 3. 类型:
第五节 各类机床夹具特点
一.铣床夹具 1. 组成: 定位元件、夹紧装置、对刀块、连接元件、夹具体 2. 连接元件: 3. 对刀装置:
力
保证夹紧可靠。
机
构
③ 动力源:
产生原始的作用力
一.夹紧装置的组成及设计要求:
2. 设计要求: ① 夹紧应有助于定位,不能破坏定位; ② 夹紧可靠、可调,应保证工件在加工过程中不发生位置变动
和振动; ③ 夹紧产生的工件变形应在允许的范围之内; ④ 夹紧装置操作应安全、方便、省力,结构应简单合理,便于
4. 过定位:(重复定位)
二、定位方式与定位元件的选择
1. 工件以平面定位:
① 固定支承钉: ② 可调支承: ③ 自位支承: ④ 辅助支承:
1. 工件以平面定位:
⑤支承板:
2. 工件以外圆表面定位:
① 套筒: ② V形块:
T D N H
2 sin 2tg
2
2
3. 工件以圆柱孔定位:
对于尺寸H2:
B
1 2
TD
DH2
Y
B
1 Td 2
d10Td1 d0Td
对于尺寸H3:
B
1 TD 2
1
1
1
DH3
Y
B
(TD Td) 2
TD TD Td
2
2
对于尺寸H4:
B
1 2
Td
1
DH4
Y
B
1 (TD 2
一、六点定位原理:
一、六点定位原理:
1. 完全定位:六个自由度全部被限制。 2. 不完全定位:(部分定位) 3. 欠定位:根据加工要求,未能限制应该限制的自由度
一、六点定位原理:
4. 过定位:(重复定位)
零件某一个自由度同时由多个定位元件限制。
一、六点定位原理:
4. 过定位:(重复定位)
一、六点定位原理:
2、夹具安装
二、机床夹具的工作原理与作用
1、夹具的工作原理
二、机床夹具的工作原理与作用
2、夹具的作用:
➢ 保证加工质量; ➢ 提高生产率; ➢ 减轻劳动强度; ➢ 扩大机床的工艺范围;
三、夹具的分类
按专业化程度分: ➢ 通用夹具:与通用机床配套。如:三爪卡盘等。 ➢ 专用夹具:根据某一工序专门设计。 ➢ 成组夹具:按照成组工艺原理设计,适用于一组零件。 ➢ 组合夹具:由标准件拼接而成。 ➢ 随行夹具:用于自动线上,工件在夹具上由输送装置
1 2
Td
结论:
1. 定位误差只产生在采用调整法加工一批零件的条件 下。
2. 定位误差是由于工件定位不准而产生的加工误差。 表现形式为工序基准相对加工面可能产生的最大尺 寸或位置的变动范围。
3. △D=|△Y±△B|
△D=|△Y±△B|中“±”的判断
1、若工序基准在定位基面上, 则△D=|△Y±△B|
第六章 机床夹具的基本原理
第一节 夹具的基本概念 第二节 工件的定位原理 第三节 定位方式与定位元件的选择 第四节 定位误差 第五节 工件的夹紧 第六节 各类机床夹具特点
第一节 夹具的基本概念
一、工件在机床中的安装方法
1、直接找正安装
一、工件在机床中的安装方法
2、夹具安装
一、工件在机床中的安装方法
1 TD 2
基准移位误差:
Y
TD
2sin
2
工序基准在定位基面上,故 △D=|△Y±△B|,经分析:
TD 1
D B Y
2 sin
TD 2
2
二、定位误差分析计算:
2、以外圆在V形块上定位时的定位误差: 对于尺寸H3:
基准不重合误差:B
1 TD 2
基准移位误差:
Y
TD
2sin
2
工序基准在定位基面上,故 △D=|△Y±△B|,经分析:
TD 1
D B Y
2 sin
TD 2
2
二、定位误差分析计算:
3、以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差: ① 定位心轴水平放置:
Y
OO2
OO1
Dmax dmin 2
Dmin
dmax 2
装速度。 ④ 结构简单,应用广泛。
三、典型夹紧机构:
3. 偏心夹紧机构: 特点: ① 有自锁差,一般用于切削负荷不大的场合。 ② 有增力作用。增力比为i=12 ~14。 ③ 夹紧迅速。 ④ 夹紧行程小。 ⑤ 很少单独直接作用于工件,通常与其他元件 联合使用。如:偏心压板机构。
第五节 各类机床夹具特点
(1 3
~
1 5 )Tlk
0.04
L销 80 0.02
2. 确定圆柱销尺寸及公差:
取配合:H 7,则圆销尺寸: g6
12
(
g
6)
0.006 0.017
定位销的设计与选取:
3. 确定菱销的宽度:
查表取:b=4mm
4. 确定菱形销尺寸及公差:
根据式: b D2 2m in Tlk Tlx
两A销O2'的2 最A小C 间2 隙A分O2别2 是A△B21min, △2min。
D2 2
2
b 2
1 2
Tlk
Tlx
2
D2
2min 2
2
b2 2
整理后得:
1
2
b
Tlk
Tlx
1 4
(Tlk
Tlx )2
二、夹紧力的确定:
3. 夹紧力的大小: W0 K W
式中: W0:实际夹紧力;W:理论夹紧力; K:安全系数。粗加工时K=2.5~3,精加工时K=1.5~2
如右图所示:
摩擦系数f2
F W(f1 f2 ) Gf 1
W0
KW
K(F f1
Gf 1 ) f2
摩擦系数f1
F’
三、典型夹紧机构:
Y
1 (TD 2
Td )
② 定位心轴垂直放置:
Y Dmax dmin TD Td min
d10Td1 d0Td
3、以内孔在圆柱心轴上定位时的定位误差:
以定位心轴水平放置时为例:
对于尺寸H1:
0 B
DH1
Y
1 (TD 2
Td )
1. 斜楔夹紧机构: 特点: ① 有自锁性。通常斜角α=6°~8° ② 有增力作用。增力比为i=2 ~5。 ③ 能改变夹紧力的方向。 ④ 夹紧行程小。
三、典型夹紧机构:
2. 螺旋夹紧机构:
三、典型夹紧机构:
2. 螺旋夹紧机构: 特点: ① 自锁性好,可靠性高。 ② 增力比大。i=65~140 ③ 多为手动操作,通常使用快速装夹结构提高工件安