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机械制造技术基础机床夹具设计原理

承、辅助支承
①支承钉与支承板 ➢ 精基准: 支承钉或支承板 ➢ 粗基准: 三个支承钉
②可调支承 用于未加工过的面(粗基准)
③自位支承 ④辅助支承 避免粗基准的超定位 增加工件刚性
辅助支承
2、圆孔定位 ①定位销:主用于中心孔定位,一般d≤50mm 圆柱形定位销:限制2个自由度 菱形销(削边销):限制1个自由度 ②锥销
尖) 5、复合定位——一个平面和两个与平面垂直的孔组合; 一个平面和一个与其垂直的孔组合 (1)一个平面和两个与其垂直的孔
A 、采用两个圆柱销和一个平面的情况 使工件两个孔中一个准确定位,两孔中心距误差和两 销中心距误差由另一个定位销来补偿
L-δLx L+δLx
设孔1和销1准确定位,两者最小间隙△1 ,要将孔2套 入定位销2,而两个中心距又有误差,则只能将定位销2 减小。从图中可以看出,当两孔中心距最大两销中心距 最小或反之
二、定位原理
➢ 自由度:一个物体在空间中可能具有的运动
➢ 刚体有六个自由度:x、y、z、x、y、z
➢ 定位条件:采取各种约束措施来消除六个自由度 ➢ 六点定位原理:
平面 1、2、3: z、x、y
圆柱面 5、6 : x、y
槽4: z
圆柱面 1、3、4、5:
槽 2: x
端 6: x
y、z、y、z
六点 定位原理
➢ 工件刚度低,过定位→提高刚度 ➢ 根据加工要求确定定位 ➢ 欠定位和过定位可能同时存在
§5-3 典型的定位方式、定位元件及定位装置
一、定位元件的要求
①有与工件相应的精度; ②有足够的刚度; ③有足够的耐磨性。
二、常见的定位方式及定位元件
平面定位、外圆定位、内孔定位、复合定位 1、平面定位 ➢ 应用场合:箱体、床身、机座、支架等 ➢ 定位元件:支承钉及支承板、可调支承与自位支
固定:限制3个自由度 浮动:限制2个自由度
③心轴: A、刚性心轴 间隙配合,定心低
过盈配合,定心高
B、锥度心轴 ➢ 常用锥度:1:1000~1:5000 ➢ 工件紧,定心高,不用夹紧
C、弹性心轴: 定心精度高,装卸方便
液性塑料心轴
D、定心心轴:用于粗基准或孔径大时
孔定位
3、外圆定位 ①套筒
采用六个按一定规则布置的约束点,限 制工件的六个自由度,实现完全定位
①定位销定位:
②V型铁定位:
③锥销定位: ④顶尖定位:
三、定位的正常情况与非正常情况
需限制5个自由度
需限制6个自由度
正常定位
完全定位 不完全定位
不正常定位
欠定位 超定位
①平面定位: 四个支撑钉→三个
②平面长销 平面→3个;长销→4个
②保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的
准确几何位置,满足加工面对证加工面对定位基准的位置尺寸
四、夹具的作用
(1)保证加工精度
(2)提高生产率
(3)减轻工人劳动强度 (4)扩大机床使用范围
(5)降低生产成本
(6)可由较低技术等级的工人加工
五、夹具分类
1、按专业化程度
主要内容
第4章 机床夹具设计原理 4.1 机床夹具的概述 4.2 工件的定位 4.3 典型的定位方式、定位元件及定位装置 4.4 定位误差 4.5 工件的夹紧 4.6 夹紧机构 4.7 夹具的动力装置 4.8 夹具的其它装置 4.9 夹具设计的方法及步骤 思考与练习:
§4-1 夹具的基本概念
一、机床夹具的定义
②自动定心定位:卡盘及卡头
③支承
平支承
两个平支承 半圆支承
④V型铁定位 ➢ 分类:V型铁
长V型铁:限制4个自由度 短V型铁:限制2个自由度
➢ 特点:对中性好 ➢ 应用:外圆柱面定位;任意曲线柱面的定位;
与其他定位元件组合使用;超定位时,可做成 浮动形式
4、圆锥孔定位 用锥轴限5个自由度,特例是顶尖(死顶尖和浮动顶
①通用夹具
②专用夹具
③成组夹具
④组合夹具
⑤随行夹具
2、按机床种类
①车床夹具
②磨床夹具
③钻床夹具(钻模)
④镗床夹具(镗模)
⑤铣床夹具
3、按动力源
手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空、
自紧(切削力)
§4-2工件的定位
一、定位与基准
➢ 定位:工件在夹具中占有正确的位置 ➢ 夹紧:固定工件的位置 ➢ 定位基准:确定工件安装时所用的基准
广义
机床夹具
辅助——将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置。
二、工件的安装
➢ 定义 ➢ 内容:
定位 安装
夹紧
➢ 方式:
划线安装
夹具安装
三、夹具的组成
1、夹具的组成
①定位元件及定位装置 ②夹紧元件及夹紧装置
③导向元件或对刀装置 ④动力装置
⑤夹具体
⑥其它元件与装置
2、夹具的工作原理要点
①使工件占有正确的加工位置
B、用削边销来补偿两孔中心距和两销中心距的误差 ➢ 削边销的出现
设两孔中心距最大,两销中心距最小
1 D1min d1max
2 D2min d2max
如把定位销2削成宽为b的扁销,即可补偿两个中心距误差 使工件顺利装入。根据几何关系得(两三角形)
BDO2
BDO2'
b
2
(D2
2 2
)
2( Lx Lg )
改进措施
长销与小端面 短销与大端面 长销与浮动端面垫
③一面两销
两个短销均限制了 Y
→将其中一销改为削边销
过定位益处
➢ 增加稳定性 ➢ 增加刚性
➢ 该限制的没有限制→欠定位,不允许;限制自由度 小于六时,是欠定位或不完全定位
➢ 一个自由度被多个定位元件限制→超定位,一般不 允许
➢ 工件定位面精度、夹具定位元件精度较高→允许过 定位→提高刚度
d2max 2 Lx 2 L Lg D2 2 (L Lg D2 2 )
d 2 max
d2
d1
2
D2
2 Lg
2 Lx
D2
2
2
△2为孔2与销2的最小间隙,这样d2较小,从而定位的 角度小误差很大。
➢ 两孔中心误差和两销的中心误差由两个定位销来补偿:
将两个销直径减小,这样在中心连线方向定位精度降低, 另外也不能减小角度误差,因此很少采用。
第四章 机床夹具设计原理
学习目的与要求
(1)了解机床夹具的组成、作用及其对零件加工的重要性 (2)掌握对工件定位的概念、原理、要求及定位误差的概念 (3)掌握各种不同定位方式定位误差的计算 (4)熟悉对工件夹紧的目的、要求和夹紧机构 (5)熟悉各种机床上使用的夹具特点 (6)初步掌握夹具设计的方法、要点和步骤
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