机床夹具设计基础
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3、定位现象;
(1)过定位;
如果某一自由度同时有一个以上的定位元件来限制,则 对应自由度的限制将出现矛盾。这种现象即为过定位.
得。
(二)、装夹方法及特点
• (2)划线找正法
• 预先在工件的毛坯或半成品上按工序加工要 求,划出将要加工表面的位置,再按划好的线 在机床上找正安装的方法。
特点:划线费工费时,划线工 人的技术水平要求高,精度不 高(0.2-0.5mm)。
应用:①批量较小。形状复杂 的铸件、锻件毛坯。
z②重型、大型零件,毛坯精度 差,无法用夹具装夹的情况。
• 3、成组专用夹具
• 按工件形状、尺寸和加工工艺的共性分组而设计的专用夹具。在通用 夹具的基础上增加专用夹具的功能,从而提高效率降低成本。
• 4、组合夹具
• 由一系列标准模块通过不同的组装实现不同装夹要求的夹具。如夹具 体,定位元件,对刀元件等,从而实现可大批量生产,也可单件小批生 产,成本低,生产准备周期短。
高、结构复杂的零件,利用专用夹具保证精度。 • ④现在:对单件小批可用组合夹具来实现。
(三)、夹具的分类
(A)按通用程度分类
• 1、通用夹具:
• 主要用于单件小批生产,精度一般,效率较低。如:三爪卡盘,机用 平口钳,分度头等
• 2、专用夹具:
• 为工件某一工序设计的夹具。结构紧凑、工作迅速方便,适用于批量 生产,效率较高,成本较高。
§4 机床夹具设计基础
• 一、概述
• (一)、工件的装夹及夹紧方法 • 1、定位:① 定义:工件在机床上相对刀具和切削成
形运动占有正确位置的工作过程。 • ② 目的:保证零件的加工精度和一批零件具有相同
的精度。 • 2、夹紧:① 定义:保ห้องสมุดไป่ตู้工件在被加工过程中定位不
变所需的附加工作过程。 ② 目的:在重力、切削
•
② 回转工作台的转位;
(2)工件的装夹:
• 将工件上选作定位面的表面(主、辅)与夹具中分别承担
主、辅定位的定位元件对应后,施加一定方向的、一定大小的 力,将工件固定在夹具中。
夹具的对定 • 常用夹具对定元件和典型方法
(六)、夹具装夹过程及装夹误差
• 2、装夹误差:
①工件装夹误差: (δ≤1/3T) • (a)定位误差 (b)夹紧误差 ②夹具的对定误差:(δ≤1/3T) • (a)对刀误差:夹具相对刀具位置误差; • (b)夹具位置误差:夹具相对刀具成形运动位置
的误差 ③过程误差:加工过程中力、热、磨损等产生的加工
误差δ过。 • 零件公差T≥(δ定+δ夹)+(δ对+δ位)+δ过
二、夹具设计基础
• (一) 工件定位的基本原理 • 1、六点定位原理; • 任一刚体在空间有六个自由度,在直角坐标中:
移动X、Y、Z;转动X、Y、Z。 • 要使工件获得一个确定的位置,即定位就应该约
(四)、夹具的基本构成
• 1、定位元件:用于确定工件在夹具中的位置(如 支承板、支承钉、定位销、V形块、定位套等)。
• 2、对刀元件:用于确定夹具相对于刀具的位置 (如对刀块钻套,镗套等)。
• 3、夹紧装置:保持工件在夹具中的既定位置,加 工过程中各种外力作用下不致于发生变动的机构。
• 如压板、传动装置(丝杆、螺纹副、斜楔、凸轮) • 4、夹具体:用于连接夹具各元件,使其成为一个
(二)、装夹方法及特点
• 2、找正装夹法 • (1)直接找正安装: • 对于形状较简单的工件,由操作者用划针、百分表
等工具,在机床上直接找正某些表面,确定工件待加工 面位置的方法。 特点:找正装夹费时、费工,找正精度取决于找正方法、 找正工具和工人技术水平。
应用:
① 批量小,采用夹具不经济,生产 率要求不高。 ②工件的定位精度要求特别高 (0.01-0.005mm),利用夹具不 能保证时可用精密量具来找正获
束该物体的六个自由度,即六点定位原理。 • 附注: (1)工件的定位应该有一个实体元件来限制其位置; (2)定位是有一定精度要求的;定位精度是对一批零
件而言的一个位置分布范围。
2、定位方式的选择:
1、完全定位; • 工件的六个自由度全部需要限制的方式。 2、不完全定位; 工件的结构特点和技术要求,限制少于六个自由度的定位方式;
• 5、随行夹具
• 在自由化生产线上既承担工件的装夹,又可随自动线输送工件,从一 个工位移动下一个工位的夹具。
(三)、夹具的分类:
• (B)按夹具夹紧力来源分类: • ① 手动夹具;②气动夹具;③液压夹具;
④电动夹具;⑤磁力夹具;⑥真空夹具; ⑦自夹紧夹具;
• • (C)按夹具的用途分类: • ①机床夹具;②装配夹具; • ③检测夹具;④其它夹具
(六)、夹具装夹过程及装夹误差
• 1、装夹过程
(1) 夹具的对定:
• (a)夹具的定位:夹具对切削成形运动的定位;
•
与机床的联接;
•
定位元件定位面与夹具定位面的找正(位置精度)。
• (b)夹具的对刀:夹具相对刀具位置的对准;
•
①单件试切法;②样件(对刀块)法;
• (c)夹具的分度和转位;① 分度夹具的对定;
力、离心力等作用下,
保证定位正确位置。 3、装夹:工件从定位 • 至夹紧的工作过程。
(二)、装夹方法及特点
1、直接装夹法 利用机床上的装夹面(工作台面)对工件直
接定位,并通过夹紧使工件基面紧贴在工作台面 的一种方法。
特点:装夹过程方便,加工零件和需要加工的表面 较简单,精度要求较低;适用于单件生产或较大 的零件。
(二)、装夹方法及特点
• 3、夹具安装法: • 将工件放在夹具上,利用夹具上定位元件获得正
确位置并夹紧的方法。 特点:定位可靠,安装迅速方便,定位精度较高,
但夹具设计制造费用高,周期长; 应用:①多用于成批和大批量生产;
中、小尺寸的零件或半成品工件。
• ②带有孔系的零件(用钻模和镗 • 模保证加工的位置精度要求) • ③对于某些特殊零件(连杆、曲轴等)精度要求
整体的基础元件,并通过它实现与机床有关部件的 联接,实现确定夹具在机床上应用的位置。
• 5、其它:满足夹具辅助功用的装置,如定向键、 操作件等。
机床夹具示例
• 铣床用夹具
(五)、机床夹具的主要作用:
• 1、易于保证和提高加工精度,并使加工精 度稳定。
• 2、缩短辅助工作时间,提高劳动生产率。 • 3、扩大机床的工艺范围。 • 4、降低对工人技术水平要求 • 减轻工人的劳动强度。