机械制造工艺的基础知识
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确定夹紧力时，必须先知道切削力，根据工件的受 力平衡算出在最不利的加工情况下，与切削力、惯 性力、重力等相平衡的计算夹紧力，再乘以安全系 数。
粗加工时取2.5~3；精加工时取1.5~2 在实际设计中，对要求不很严的情况，可用类
比法或经验法将夹紧力直接估算出来。对一些关键 工序，常常通过工艺实验确定夹紧力的大小。 四、几种常用的夹紧机构
1.夹紧力的方向和作用点的确定 1）夹紧力应朝向主要限位面
2）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围 内
3）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部 位
4）夹紧力作用点应靠近工件的加工表面
2.夹紧力大小的估算 夹紧力大小直接关系到工件安装的可靠性、
工件和夹具的变形、夹紧动力源的选择等。 夹紧力的计算比较复杂，一般只作粗略估算。
F1 FRX
1 2
或 1 2
因此，斜楔的自锁条 件是：斜楔的升角小 于斜楔与工件、斜楔 与夹具体之间的摩擦 角之和。
为了既夹紧迅速
又自锁可靠，可将斜 楔前部作成大楔角 （300~400）用于夹紧 前的快速行程，后部 分小升角（60~80）用 来夹紧和自锁。用气 压或液压装置驱动的 斜楔不需要自锁，可 取150~300
第四节 机床夹具的夹紧装置
工件的夹紧是指工件定位以后（或同时），还须
采用一定的装置把工件压紧、夹牢在定位元件上，使 工件在加工过程中，不会由于切削力、重力或惯性力 等的作用而发生位置变化，以保证加工质量和生产安 全。 一、夹紧装置的组成 1.动力装置----产生夹紧力 2.夹紧机构-----传递夹紧力
D(B) y
d
2sin
2
当尺寸标注为B2时，工序基准为上母线，此时存在基 准不重合误差
B
1 2
d
DB2 yB2sid n1 2d 2dsi1 n1
2
2
当尺寸标注为B3时，工序基准为下母线，此时基准不重
合误差仍然是
B
1.斜楔夹紧机构
1）斜楔的夹紧力
F1 F RX FG
F1 F J tan 1
F F J tan 2
FJ
tan
1
FQ tan
2
设 当 12
100
FJ
FQ
tan2
2）斜楔自锁条件 从图中可以看出， 要自锁，必须满足
1 2
d
DB3 yB2sid n1 2d 2dsi1 n1
2
2
通过以上分析可以看出：工件以外圆在V形块上定位时， 加工尺寸的标注方法不同，所产生的定位误差也不同。 所以定位误差一定是针对具体尺寸而言。 2.工件以内孔在圆柱心轴上定位的定位误差计算 1）定位时孔与轴固定单边接触
DH2yB1 2d
当标注尺寸为H3时，
D H 3 y B 1 2D d 1 2D D 1 2d
当标注尺寸为H4时，
DH 4 y B1 2Ddd1
2）定位孔与轴可以在任意方向上接触 此种情况下，定位基准可以在任意方向上变动
二、对夹紧装置的基本要求
1.夹紧过程中，不改变工件定位后的正确位置 2.夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变 3.夹紧可靠 4.夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应 5.工艺性好，使用性好 三、夹紧力的确定
确定夹紧力的方向、作用点和大小时，要分析工件
的结构特点、加工要求、切削力和其他外力作用工件的 情况，以及定位元件的结构和布置方式。
斜楔的扩力比 （FJ/FQ）一般不超过3， 楔角越小扩力比越大。 2.螺旋夹紧机构
1）螺旋夹紧分析
FJ
d0 2
FQL
tan1r'
tan2
由于标准螺旋的升角远 较摩擦角小，故能保证 自锁。 若取 L=14d0，
12 50
扩力比FJ/FQ=75 由此可见，螺旋的扩
力比远比斜楔大的多
yo2oo1oDma2 xdmin D
基准位移误差
y o 2 o 1 o D m 2 d a m x i D n m 2 d im n a 1 2 x D d
当Leabharlann Baidu序基准与定位基准重合时，定位误差为
DH1y1 2Dd
当标注尺寸为H2时，工序基准与定位基准不重合
十四讲
第三节 定位误差的分析与计算
机械加工中,工件的误差通常由三部分组成: 1.工件在夹具中因位置不一致而引起的误差---定位误差 2.调安误差---安装误差、调整误差 1）夹具在机床上安装时由于夹具相对于机床的位置不 准确而引起的误差---安装误差 2）刀具位置调整的不准确或引导刀具的误差而引起的 工件误差---调整误差 3.加工过程误差---机床运动误差、工艺系统变形、磨损 等原因引起的误差
一、定位误差及其组成
1.由于工序基准和定位基准不重合而引起的基准不重合 误差
2.由于定位基准和定位元件本身的制造不准确而引起的 定位基准位移误差
二、定位误差分析计算 1.工件以外圆在V形块上定位时定位误差的计算
yo1o
ddd
d
2sin 2sin 2sin
2
2
2
对于图中的三种标注形DB 式y ，2si分nd2 别计算其定位误差 当尺寸标注为B1时，工序基准和定位基准重合，故基 准不重合误差为零
2）螺旋夹紧机构
3.偏心夹紧机构 用偏心件直接或间接夹紧工件的机构
圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速，缺点是
夹紧力和夹紧行程均不大，结构不耐振，自锁可靠 性差，一般适用于夹紧行程及切削负荷较小且平稳 的场合。 1）圆偏心轮的工作原理
a.圆偏心轮的夹紧行程及工作段 常用的工作段是450~1350
y D m ad x m inD d
3）工件在一面两销上的定位误差计算
转角误差
ar o 1 o 'c 1 L o 2 o t '2 a a n rD 1 c d 1 t 1 a 2 L D 2 n d 2 2
粗加工时取2.5~3；精加工时取1.5~2 在实际设计中，对要求不很严的情况，可用类
比法或经验法将夹紧力直接估算出来。对一些关键 工序，常常通过工艺实验确定夹紧力的大小。 四、几种常用的夹紧机构
1.夹紧力的方向和作用点的确定 1）夹紧力应朝向主要限位面
2）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围 内
3）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部 位
4）夹紧力作用点应靠近工件的加工表面
2.夹紧力大小的估算 夹紧力大小直接关系到工件安装的可靠性、
工件和夹具的变形、夹紧动力源的选择等。 夹紧力的计算比较复杂，一般只作粗略估算。
F1 FRX
1 2
或 1 2
因此，斜楔的自锁条 件是：斜楔的升角小 于斜楔与工件、斜楔 与夹具体之间的摩擦 角之和。
为了既夹紧迅速
又自锁可靠，可将斜 楔前部作成大楔角 （300~400）用于夹紧 前的快速行程，后部 分小升角（60~80）用 来夹紧和自锁。用气 压或液压装置驱动的 斜楔不需要自锁，可 取150~300
第四节 机床夹具的夹紧装置
工件的夹紧是指工件定位以后（或同时），还须
采用一定的装置把工件压紧、夹牢在定位元件上，使 工件在加工过程中，不会由于切削力、重力或惯性力 等的作用而发生位置变化，以保证加工质量和生产安 全。 一、夹紧装置的组成 1.动力装置----产生夹紧力 2.夹紧机构-----传递夹紧力
D(B) y
d
2sin
2
当尺寸标注为B2时，工序基准为上母线，此时存在基 准不重合误差
B
1 2
d
DB2 yB2sid n1 2d 2dsi1 n1
2
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当尺寸标注为B3时，工序基准为下母线，此时基准不重
合误差仍然是
B
1.斜楔夹紧机构
1）斜楔的夹紧力
F1 F RX FG
F1 F J tan 1
F F J tan 2
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1
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2
设 当 12
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2）斜楔自锁条件 从图中可以看出， 要自锁，必须满足
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d
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通过以上分析可以看出：工件以外圆在V形块上定位时， 加工尺寸的标注方法不同，所产生的定位误差也不同。 所以定位误差一定是针对具体尺寸而言。 2.工件以内孔在圆柱心轴上定位的定位误差计算 1）定位时孔与轴固定单边接触
DH2yB1 2d
当标注尺寸为H3时，
D H 3 y B 1 2D d 1 2D D 1 2d
当标注尺寸为H4时，
DH 4 y B1 2Ddd1
2）定位孔与轴可以在任意方向上接触 此种情况下，定位基准可以在任意方向上变动
二、对夹紧装置的基本要求
1.夹紧过程中，不改变工件定位后的正确位置 2.夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变 3.夹紧可靠 4.夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应 5.工艺性好，使用性好 三、夹紧力的确定
确定夹紧力的方向、作用点和大小时，要分析工件
的结构特点、加工要求、切削力和其他外力作用工件的 情况，以及定位元件的结构和布置方式。
斜楔的扩力比 （FJ/FQ）一般不超过3， 楔角越小扩力比越大。 2.螺旋夹紧机构
1）螺旋夹紧分析
FJ
d0 2
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由于标准螺旋的升角远 较摩擦角小，故能保证 自锁。 若取 L=14d0，
12 50
扩力比FJ/FQ=75 由此可见，螺旋的扩
力比远比斜楔大的多
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基准位移误差
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当Leabharlann Baidu序基准与定位基准重合时，定位误差为
DH1y1 2Dd
当标注尺寸为H2时，工序基准与定位基准不重合
十四讲
第三节 定位误差的分析与计算
机械加工中,工件的误差通常由三部分组成: 1.工件在夹具中因位置不一致而引起的误差---定位误差 2.调安误差---安装误差、调整误差 1）夹具在机床上安装时由于夹具相对于机床的位置不 准确而引起的误差---安装误差 2）刀具位置调整的不准确或引导刀具的误差而引起的 工件误差---调整误差 3.加工过程误差---机床运动误差、工艺系统变形、磨损 等原因引起的误差
一、定位误差及其组成
1.由于工序基准和定位基准不重合而引起的基准不重合 误差
2.由于定位基准和定位元件本身的制造不准确而引起的 定位基准位移误差
二、定位误差分析计算 1.工件以外圆在V形块上定位时定位误差的计算
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2sin 2sin 2sin
2
2
2
对于图中的三种标注形DB 式y ，2si分nd2 别计算其定位误差 当尺寸标注为B1时，工序基准和定位基准重合，故基 准不重合误差为零
2）螺旋夹紧机构
3.偏心夹紧机构 用偏心件直接或间接夹紧工件的机构
圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速，缺点是
夹紧力和夹紧行程均不大，结构不耐振，自锁可靠 性差，一般适用于夹紧行程及切削负荷较小且平稳 的场合。 1）圆偏心轮的工作原理
a.圆偏心轮的夹紧行程及工作段 常用的工作段是450~1350
y D m ad x m inD d
3）工件在一面两销上的定位误差计算
转角误差
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