第三章 夹具体及夹具的对定

杠杆单斜面对定机构， 它用直边对定，直边插 入时，可推除污物，斜 面处污物不影响对定精 度，因而对防尘要求不 高。而分度精度较高， 使用较多。
手拉式菱形销 对定机构，结 构简单，制造 容易，操作方 便。也不需严 格防尘措施， 在中等分度精 度场合使用。
图1-97
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3：锁紧机构 对定机构对定后，尚 需锁紧，常用的几种 锁紧机构如图1-98所 示： 偏心轮锁紧 机构
•1：单件试切法 •2：调整法
•利用对刀块、标准样件来 •调整刀具相对工件加工 •表面的正确位置。几种 •铣刀的对刀装置如图所示： •利用对刀块对刀时，工件 •加工表面的尺寸精度，一般 •不超过IT级，尺寸精度要求 •高时，需采用试切法。
•3：导向套法
图1-94
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•在钻夹具中，一般采用导向套来确定刀具相对工件加工 表面的正确位置。几种常用的钻套如图1-95所示：
图1-95
•三、夹具的分度与转位
•在生产中，当遇到工件上有一组成一定角度或一定间距 均匀分布的加工表面时，为了使工件能在一次装夹中完 成加工，以提高生产率，就需要分度和转位夹具。
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钻法兰上4-Φ20（均布）孔的回转分度钻模如下图1-96所示：
图1-96 回转分度式钻模 图1-96
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分度装置
•分度装置有两种：一是直线分度装置；另一种是回转分 度装置。 •1：分度装置组成 •1）转动或移动部分，它实现工件的转位或移位。如上图 1-96，回转分度钻模的回转台。 •2）固定部分，它是分度装置的基体，常与夹具体制成一 体。如上图1-96，的夹具体。 •3）对定机构，它保证工件正确地分度位置，并完成插销、 拔销动作。如如上图1-96回转分度钻模的对定爪、分度盘、 弹簧销及手柄等。 •4）锁紧机构，它将移动或转动部分与固定部分紧固在一 起，起减小加工时的振动和保护对定机构的作用。 13
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在回转分度中，对定销在 分度盘相邻两个分度套中 对定的情况与直线分度相 似，其分度误差受
2 F 2 2 X 12 X 2 e2
的影响，此处还受分度 盘回转轴与轴孔之间最 大间隙X3的影响。回转 分度误差Δα可根据右图 的几何关系求出：
max min F X3 2 arctg 4 4 R
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•4：便于排屑 •切屑多时，夹具体上应设置有排屑结构。 •5：在机床上安装稳定可靠 •当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应低，夹具体 的底面应凸出，使夹具体的安装基面与机床工作台面接触 良好。 •当夹具在机床主轴上安装时，使夹具体的安装基面与机床 主轴上相应表面应有较高的配合精度，并保证夹具体安装 稳定可靠。 •二、夹具体的毛坯类型 •1：铸造夹具体 •一般为灰口铸铁，强度高时用铸钢，重量轻时用铸铝。可 铸出复杂的形状，具有较好的抗压强度、刚度及抗振性； 但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。
•一、夹具的定位、安装
•夹具在机床上安装时，其安装、定位基面，还需相对刀具及 其切削成形运动，占据一正确位置。根据机床的工作特点， 夹具在机床上安装的基本形式有两种。
•1：夹具安装在工作台上
•对与铣、刨、磨、镗床等夹具，一般需安装在工作台上， •为保证夹具底平面与工作台面有良好的贴合，夹具体的定位 面，应在一次安装中磨出或刮研出。
F Smax Smin 2 ( X1 X 2 e) 18
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图1-99
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•由于影响分度误差的各项因素都是独立随机变 量，故可按概率法叠加：
2 F 2 2 X 12 X 2 e2
•2）回转分度误差
•如图1-100所示：下列符号的含义 •Δα—回转分度误差； •αmax—相邻两孔最大分度角； •αmin—相邻两孔最小分度角； •ΔF—菱形销在分度套中的对定误差； –2δα—分度盘相邻两孔的角度公差； 2 R •2δ —2δα在分度套中心处所对应的弧长， 2 0 180 •X3—分度盘回转轴与轴承之间的最大间隙； •R—回转中心到分度套中心的距离。
图1-85铸造夹具体 图1-86焊接夹具体
图
1-87 锻造夹具体
6
图1-88装配夹具体
•
第二节 夹具的对定
•为保证工件的加工精度，除工件在夹具中定位外，那么，夹 具相对刀具及其切削成形运动还需占据一正确位置，这一过 程，称为夹具的对定。夹具的对定包括夹具的定位安装、夹 具的对刀、导向，及夹具的分度和转位。
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•为保证夹具在机床工作台上的正确位置、方向，承受部分 切削扭矩，一般采用定向键与工作台上的“T”型槽相配合。 如图1-92所示： •A形定向键，与夹具体槽 •和工作台“T”型槽的配合 •尺寸均为B，极限偏差选 •h6或h8；夹具体上的槽宽 •极限偏差选H7或Js6。 •B形定向键与T”型槽的配合 •尺寸为B1，留0.5mm磨余量， •可按机床工作台上的“T”型槽 图1-92 •实际宽度配作，极限偏差取H7或Js6。 •另外，还有圆形定向键，制造简单，但容易磨损，定位稳 8 定性不如矩形定向键好。
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同理，当圆柱对定销1与固定套2左边接触，与A孔分 度套3右边接触时，分度盘A孔中心向左偏移到A"；
其最大偏移量为：（X1+X2+e）/2。因此A孔对定时，
最大偏移量为A'A"=X1+X2+e。同理，其相邻B孔对定
时，最大偏移量为：B'B"=X1+X2+e。分度盘两孔间还
存在孔距公差2δ。由图可知：A、B两孔的最小分度 距离为：Smin=S-(δ+X1+X2+e)，其最大分度距离为： Smax=S+(δ+X1+X2+e)，因此，直线分度误差为：
斜楔式锁紧机构
切向锁紧机构
图1-98
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4：分度误差
•分度装置分度时，最大分度值与最小分度值之差，称为分度 误差。 下面以圆柱销对定机构为例，分析计算分度误差。
1）直线分度误差
从下图可知，影响分度误差的主要因素有： X1---对定销与分度套的最大间隙； X2---对定销与固定套的最大间隙； e–分度套内外圆的同轴度； 2δ–分度盘相邻孔距的公差值。 如图1-99所示， 固定套中心C，在对定过程中位置不变， 当圆柱对定销1与固定套2右边接触，与A孔分度套3左边接触 时，分度盘A孔中心向右偏移到A'；其最大偏移量为 （X1+X2+e）/2。
如回转钻模中的锁紧螺钉、滑柱及锁紧块。
•2：分度对定机构 •分度的对定机构的结构型式很多，如图1-97所示，常见 的有以下几种： 齿轮齿条圆锥销对定机构， 对定时可消除配合间隙，提 高分度对定精度，但应有防 尘措施。
钢球对定机构，结构简单， 操作方便，但分度精度不高 对定也不可靠，常用于精度 14 不高的场合或作预定位。
图1-100
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F 2X3 2 4arctg , F 2 2 X 12 X 2 e 4R
5：端齿盘分度装置
如图1-101所示为简易 的端齿盘分度装置，上 齿盘与下齿盘啮合时， 相当于端齿盘上全部齿 都参加对定，虽然各齿 距间也存在一定的制造 误差，但在啮合
图1-101
•定向精度要求高的场合，可不使用定向键，而在夹具体 的侧面，加工出一窄长平面作为，夹具安装时的找正基 面。通过找正可获得较高的定向精度。
•2：夹具安装在主轴上
•夹具在回转主轴上安装，取决于机床主轴端部结构，常 见的有图1-93以下几种形式：图1-939•二、夹具的对刀与导向
•确定刀具相对工件加工表面的正确位置的方法，通常有如 图1-94所示，三种。
第二篇
机床夹具设计
主讲：陶福春
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第三章 夹具体及夹具的对定
•第一节 夹具体 •一、对夹具体的基本要求 •1：有适当的精度及尺寸稳定性 •夹具体上的重要表面，如安装定位元件、对刀、导向元 件的表面及夹具体的安装基面等，应有适当的精度及尺 寸稳定性，以保证夹具本身的精度。 •2：有足够的强度和刚度 •在加工过程中，夹具体承受较大的切削力、夹紧力，为 保证夹具体不产生不允许的变形及振动，因此，夹具体 应有足够的强度和刚度。 •3：结构工艺性好 •以便于夹具体的制造、装配和检验。
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图1-83 设置排屑结构
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•2：焊接夹具体 •由各种型材组焊而成。制造方便，生产周期短，成本低， 重量轻。但焊接热应力大，易变形，需退火处理。 •3：锻造夹具体 •适用于形状简单，尺寸不大，强度、刚度要求大的场合。 锻造后，也需退火处理。 •4：型材夹具体 •小型夹具体直接用板料、棒料、钢管等型材，加工装配 而成。取材方便，生产周期短，成本低，重量轻。如心轴、 钢套钻模，一般采用型材夹具体。 •5：装配夹具体 •由标准的毛坯件、零件及个别非标准件，通过螺钉、销 钉组装而成。标准的毛坯件由专业厂生产。制造成本低， 周期短，精度稳定等，有利于夹具标准化、系列化，也便 5 于夹具的计算机辅助设计。
时，互相受到牵制，正、负误差相互抵消，使误差均化， 从而实现高精度分度。分度时，转动偏心轴4，可通过心轴 3将上齿盘1抬起，使上、下齿盘脱开，即可转动上齿盘实 现分度。
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