三、机床夹具设计原理.ppt

机床夹具设计原理一、机床夹具的组成4.连接元件：用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。5.夹具体：用以连接夹具各元件及装置，使之成为一个整体，并通过它将夹具安装在机床上。6.其它元件或装置：除上述各部分以外的元件或装置，如某些夹具上的分度装置。防错装置，安全保护装置等。二、工件在夹具中的定位用定位元件代替约束点限制自由度，由于工件的形状五千变万化的，用于代替约束点的定位元件的种类也很多，常用的有：支承钉、支承板，长销，短销，长V形块，短V形块，长定位套，短定位套，固定锥销，浮动锥销等。2.工件的四种定位形式工件在夹具中定位时可能出现四种定位形式完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。工件定位时，以下几种情况允许采用不完全定位加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。毛胚（本工序加工前）是轴对称时。绕对称轴的角度自由度可不限制。加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。欠定位：按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。确定工件在夹具中的定位方案时，欠定位是决不允许发生的。因为欠定位保证不了工件的加工要求。过定位：工件在定位时，同一个自由度被两个或两个以上约束点约束，这样的定位被称为过定位。过定位是否允许，应根据具体情况进行具体分析。一般情况下，如果工件的定位面为没有经过机械加工的毛坯面，或虽经过了机械加工，但仍然很粗糙，这时过定位是不允许的。如果工件的定位面经过了机械加工，并且定位面和定位元件的尺寸、形状和位置都做得比较准确，比较光整，则过定位不但对工件加工面的位置尺寸影响不大，反而可以增强加工时的刚性，这时过定位是允许的。如插齿时常用的夹具，如图所示，工件3以内孔在心轴上定位，限制工件的四个自由度，又以端面在支承凸台2上定位，限制工件三个自由度。重复限制:X转动Y转动（二）常用定位方法与定位元件机床夹具设计的首要任务是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。1.工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。夹具上常用的支承元件有以下几种：⑴固定支承固定支承要限制工件的自由度。固定支承有支承钉和支承扳两种形式。国家标准规定了三种形式的支承钉和两种支承板。支承钉：A型平头（精基准）；B型球头（粗基准）；C型齿纹头（侧面防滑）支承板：A型无斜槽（侧面、顶面）；B型带槽（底面）⑵可调支承支承点位置可以调整的支承称为可调立承。当工件定位表面不规整以及工件批与批之间毛坯尺寸变化较大时，常使用可调支承。可调支承要限制工件的自由度。注意：调好后应锁紧⑶自位支承自位支承在定位过程中，支承本身可以随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。自位支承一般只起一个自由度的定位作用；即一点定位，常用于毛坯表面、续表面、阶梯表制的定位以及有角度误差的平面定位。自位支承要限制工件的自由度。⑷辅助支承用来提高装夹刚度和稳定性，不起定位作用。辅助上承是在工件定位后才参与支承的元件。注意：在工件定位后才与工件接触，然后锁紧，否则会产生过定位。2．工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位大都属于定心定位（定位基面为内孔表面，定位基准为孔的轴线），夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。⑴心轴心轴结构形式很多，有过盈配合心轴、间隙配合心轴、小锥度心轴、弹性心轴、液塑心轴、自动定心心轴等。工件在心轴上的定位通常限制了工件除绕自身轴线转动和沿自身轴线移动以外的四个自由度，是四点定位。⑵定位销国家标准规定的圆柱定位销的形状和各部分尺寸。圆柱定位销通常限制工件的2个移动自由度。当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度时，可使用菱形销。⑶圆锥销工件也可以用圆锥销定位，圆锥销定位限制了工件的3个移动自由度。3．工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位有两种形式，一种是定心定位，一种是支承定位。工件以外圆表面定限位的情况与工件以圆柱孔定位的情况相仿，只是用套简或卡盘代替了心轴或柱销。⑴V型块对中心性好，适用于粗、精基准面，圆柱面和圆弧面；V型块两斜面夹角为60°、90°、120°。其中90°最常用。V形块有长短之分，长V形块（或两个短V形块的组合）限制工件的4个自由度，而短V形块一般只限制2个自由度。V形块又有固定和活动之分，活动V形块在可移动方向上对工件不起定位作用。⑵定位套内孔轴线是限位基准，内孔面是限位基面。为了限制工件沿轴向的自由度，常与端面联合定位。用端面作为主要限位面时，应控制套的长度，以免夹紧时工件产生不允许的变形。定位套结构简单、容易制造，但定心精度不高，故只适用于精定位基面。4.工件以一面两孔定位属于组合定位方式，即定位面是工件上一个平面及该平面上的两个圆孔，这种定位方式，在箱体、杠