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【机械课件】第二章 工件的安装和夹具设计.ppt


二、机床夹具的分类
1、分类方法:
1)按夹具的应用范围:通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合 夹具、随行夹具;
2)按加工类型:车床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、 数控机床夹具等;
3)按夹紧力来源:手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具、 真空夹具。
机床夹具通常按夹具的应用范围进行。
(1)通用夹具:指已标准化,通用化好,可用于加工同一类型,不
(2)划线找正安装 对重、大、复杂工件的加工,往往是在待加工处划 线,然后
装上机床,工件在机床或夹具上位置按所 划的线进行找正定位。
划线找正安装特点:定位精度不高。 定位误差来源 :①划线误差 ②观察误差
适用场合:生产批量小,毛坯精度低,以及大型工件等不适宜采用
夹具的粗加工中 。
(3)采用夹具安装 夹具:是用来使加工对象,占有正确位置,以便接受施工,
3、工件定位的实质
假定工件也是一个刚体,要使工件在机床上(或夹具中) 完全定位,就必须限制它在空间的六个自由度。
4、定位与夹紧
若工件脱离定位支承点而失去了定位,这是由于工件还没 有夹紧的缘故。因此,定位是使工件占有一个正确的位置,夹 紧才使它不能移动和转动,把工件保持在一个正确的位置,Leabharlann 以定位与夹紧是两个概念,决不能混淆。
②划线找正:0.4~1.0mm (2) 提高劳动生产率,降低加工成本
无找正,对刀等时间,工件装卸迅速,从而大大减少了工件 安装的辅助时间,同时易于实现多件加工,多工位加工,特别 适用于加工时间短,辅助时间长的中、小工件的加工。
(3) 扩大机床工艺范围 扩大机床的功能,实现一机多用。如在车床上利用镗夹具,
§ 2. 2 机床夹具概述
一、机床夹具及其组成 1、机床夹具
机床夹具是在机床 上用以装夹工件的一种装 置,其作用是使工件相对 于机床或刀具有个正确的 位置,并在加工过程中保 持这个位置不变。
2、机床夹具的组成 (1).定位元件:确定工件在夹具中位置的元件。 (2).导向元件:用以引导刀具或调整刀具相对于夹具的位置。 如:钻套、对刀块。 (3).夹紧元件:确定夹具与机床或夹具与刀具的元件。 (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).夹具件:基础件,用于安装其它元件,形成整体 (4).其它辅件:夹紧用的扳手,操作手柄,分度机构等。 如下图所示:
第二章 工件的安装和夹具设计原则
§ 2. 1 工件的安装方式
定位
1.安装:
夹紧
(1) 定位:在进行机加工前,使工件在机床或夹具上,占据某一 正确位置的过程。
(2) 夹紧:工件定位后,通过一定的机构给工件施以一定的力, 避免工件因受切削力或重力等力的作用而改变原有的位置。
注:夹紧力不是越大越好,夹紧力↑,工件形变↑ ,精度↓, 夹具结构庞大 。
4、六个自由度的消除与六点定位原则
用六个点(实际上相当于 支承点的定位元件)与工件接 触,每个固定点限制工件的一 个自由度,这样图中刚体的六 个自由度完全限制了。
六个支承点完全限制了 刚体的六个自由度,工件既 不能移动,也不能转动,刚体在空间的位置是确定的。由此可 见,要使工件完全定位就必须限定工件在空间的六个自由度, 这一定律就称为"六点定位原则"。
进行镗孔。利用铣夹具,进行铣槽。
(4) 减轻工人劳动强度,保证安全生产。
§ 2. 3 六点定位原理
1、刚体的六个自由度
任何刚体在空间都
Z
Z
有六个自由度,它们
分别是沿空间直角坐 标系X、Y、Z轴方向的
Z X
移动自由度(X、Y Z)
Y
和绕三轴的转动自由
Y
Y
度(X、Y、Z)。
X
X
2、工件定位之目的
是使工件在机床上(或夹具中)占有正确的位置,也就是 使 它相对于刀具刀刃有正确的相对位置。
四爪卡盘 机床主轴中心线
工件中心线
直接找正安装的特点: ①缺点:安装时费时,效率低,需凭经验操作,对工人技术要 求高。 ②优点:夹具结构简单,可避免因夹具本身的制造误差而产生 的定位误差,因此,定位精度高。 如:加工误差 < 0.01~0.005mm,采用夹具加工难以达到。 适用场合:单件小批生产中(如工具修理车间)。
(3)可调夹具:是指经调 整或更换个别元件,即 可加工多种工件的夹具。 这种夹具主要用了加工 形状相似,尺寸相近的 工件的加工。
(4)组合夹具(拼装夹具):这种夹具是在夹具零部件完全标准 化的基 础上,根据积木化原理,针对不同的工件 对象和加 工要求,拼装组合则成夹具。构 成夹具的各零部件,在工件 加工完后,可拆散成各种元件,组合成适用其它产品加工要 求的夹具。(图示见下页) 当今生产发展趋势:多品种、小批量。由此导致对生产 装备的要求是高效、快捷的柔性系统。
(5)随行夹具:切削加工中隨帶安裝 好的工件在各工位間被自動運送轉 移的機床夾具。隨行夾具主要是在 自動生產線﹑加工中心中、柔性生 产线。
三、机床夹具的作用
(1)保证加工精度,降低工人等级 加工精度包括:①尺寸精度、②几何形状精度、③表面相互位置
精度。使用夹具最有利于保证表面相互位置精度。 如:在摇臂钻加工孔系 ①夹具:可达0.10~0.20mm
2. 安装对机加工的影响
①直接影响加工精度
②影响生产率和劳动者的劳动强度
3. 工件的安装方式
(1) 直接找正安装 (2) 划线找正安装 (3) 采用夹具安装
(1)直接找正安装: 工件在机床上的应有位置,是通过一系列尝试而获得的。
具体做法:用千分尺或划盘上的划针,以目测法 校正工件位 置,一边较正,一边找正。
检测的装置。 利用夹具进行加工,由于工件相对夹具的位置是一定的,而
夹具与机床的位置关系预先调整好,这样,在切削一批零件时, 不必再逐个找正定位,就能达到规定的技术要求。
特点:采用夹具安装是一种先进的安装方式,既能保证质量,又能 节省工时,对操作者的技能要求较低,特别适用于成批大量生产 中。
工艺装备:在机械加工中,通常将夹具、刀具、量具及各种刀具 间的辅助工具统称为工艺装备。
同尺寸工件加工的夹具。
如:三爪长盘、四爪长盘、平口钳、回转工 作台、万能分度头、磁铁吸盘。 适用场合:广泛用于单件,小批量生产中。
(2)专用夹具:指的是专为某一工件的某道工序而设计制造夹具, 这种夹具“刚性”大,即当产品变换或工序内容变更后,往住 无法使用。因此适用于产品固定、工艺相对稳定、批量 大的加 工过程。
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