NO1机床夹具的基本概念 《机床夹具设计》教学课件

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1.5.1 课程内容
• （1）机床夹具的基本概念，包括：机床夹具的分类及组成、工件在机 床夹具中的定位以及机床夹具现状与发展趋势。
• （2）工件在夹具中的定位基准的概念，定位的基本原理，定位单个典 型表面的定位元件，组合定位中各定位元件限制自由度分析，定位误差的 分析计算。
• （3）夹紧装置的组成和基本要求，设计夹紧装置的基本准则，常见的 典型夹紧机构包括：铰链夹紧机构、联动夹紧机构及定心夹紧机构等。
• 2.按使用机床的类型分
•
按使用机床的类型分，机床
夹具可分为钻床夹具、铣床夹具、
车床夹具、磨床夹具、镗床夹具、
齿轮机床夹具等。
• 3.按夹紧动力源分
图 钻铣床夹具
•
按夹紧动力源分，机床夹具
可分为手动夹具、电磁夹具、液
压夹具及气动夹具等。
图 液压夹具
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图 快速虎钳手动夹具 图 气动夹具
1.2.1 机床夹具的分类
• （3）进行机床夹具设计基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资 料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等基本技能得 到一次综合训练，提高技能水平。
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机床夹具概述
1.1 机床夹具 1.2 机床夹具的分类及组成 1.3 工件在机床中的装夹方法 1.4 机床夹具的现状与发展趋势 1.5 本课程的内容、性质及任务
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1.1.2 机床夹具在机械加工中的作用
3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。
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1.5.2 课程性质及任务
• （1）综合运用机械制造技术及其他有关先修课程，如《机械制图》、 《公差配合与测量技术》、《金属材料与热处理》、《工程力学》等的理 论和生产实际知识进行机床夹具设计训练，使理论和实际结合起来，使这 些知识得到进一步巩固、加深和拓展。
• （2）学习和理解机床夹具设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解 决实际问题的能力。
时间。但制造专用夹具成本高，周期长，因此，适用于成批和大
量生产。为了更好理解夹具装夹方式，以钻后盖零件上孔的加工
找正为例来说明夹具装夹方式。
意图
图
加
工
Φ10mm
的 钻 床 夹 具 示
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图 钻后盖零件上Φ10mm的孔
1.4.1 机床夹具的现状
• 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批量多品种生产的工件 已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品经常更 新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采 用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚 至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要 更新50％~80％左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10％~20％左 右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统 （FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：
过程始终保持正确的位置，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。
•
定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。
•
工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率、加工成本及操作
安全都有直接影响。
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1.3.2 找正装夹方式
• 1.直接找正安装
•
直接找正安装是用划针或百分表等直接
在机床上找正工件的位置。
• 2.划线找正安装
•
对形状复杂的工件，因毛坯精度不易保
证，若用直接找正很难使工件上各个加工面
都有足够和比较均匀的加工余量。若先在毛
坯上划线，然后按照所划的线来找正安装，
则能较好地解决这些矛盾。
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图 直接找正安装 图 划线找正安装
1.3.3 夹具装夹方式
•
用专用夹具安装可使工件在夹具中定位并夹紧，不需要进行
找正。此方法安装精度较高，而且装卸方便，可以节省大量辅助
齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定
心卡盘，其定心精度为5μm。
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1.4.2 机床夹具的发展趋势
• 3.高效化
•
高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和
辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。
• 4.柔性化
•
一般机械制造装备的柔性化有两重含义，即产品
结构柔性化和功能柔性化。
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1.5.1 课程内容
• （4）典型机床夹具包括：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。 • （5）专用夹具的设计方法包括：夹具设计的要求、方法和设计步骤、
夹具总装配图上尺寸、公差配合与技术要求的标注及夹具的制造等特点。 • （6）现代机床夹具包括：随行夹具、通用可调夹具、成组夹具、组合
夹具及数控机床夹具等。
一步减轻劳动强度和提高劳动生产率。 目录 • （6）提高机床夹具的标准化程度。
1.4.2 机床夹具的发展趋势
• 1.标准化
•
机床夹具的标准化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。
• 2.精密化
•
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随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精
度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如，用于精密分度的多
4.能减轻工人的劳动强度 当采用液压、气动等夹紧装置时，能减轻工人的劳动强度。
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1.2.1 机床夹具的分类
• 1.按使用范围分
•
根据夹具在不同生产类型中的通用特性，按使用范围分，
机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和
随行夹具五大类。
图 常见通用夹具
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图 组合夹具
1.2.1 机床夹具的分类
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1.4.1 机床夹具的现状
• （1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产 准备周期，降低生产成本。
• （2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 • （3）能适用于精密加工的高精度机床夹具。 • （4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 • （5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进
•
机床夹具的种类和结构繁多，但它们一般是由
定位元件、夹紧装置、对刀或导向元件、连接元件、
其他装置或元件以及夹具体等部分组成 。
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1.3.1 工件装夹的概念
•
工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一
正确的位置，这个过程称为定位。
•
为了使定位好的工件在切削力的作用下不发生位移，使其在加工