2.9 机床夹具   Jig & Fixture 内容提要： 概述 基准及其分类 工件在夹具中的定位 工件在夹具中的夹紧 一、概述 夹具：在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠的夹紧。 装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。 定位：确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。 夹紧：是指工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。  尾座套筒铣键槽工序 尾座套筒铣键槽夹具 机床夹具的用途 应用十分广泛： 准确确定工件，机床和刀具三者的相对位置 降低对工人的技术要求 保证工件的加工精度 减少工人装卸工件的时间和劳动强度 提高劳动生产率 有时还可扩大机床的使用范围  分类 根据其应用范围和特点：（1）通用夹具?（2）专用夹具?（3）通用可调夹具和成组夹具   （4）组合夹具?  典型通用可调夹具：滑柱钻模 其他分类   根据所使用的机床 : 车床夹具;铣床夹具;钻床夹具（钻模）;镗床夹具 （镗模）;磨床夹具;齿轮机床夹具等。   根据产生夹紧力的动力源： 手动夹具；气动夹具；液压夹具；电动夹具；电磁夹具；真空夹具等      组成  六大部分组成： 定位元件 夹紧装置? 对刀、导引元件或装置 连接元件? 其他装置或元件 夹具体 ◆定位元件，夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分  二、基准及其分类Reference and Classification 定义：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 根据功用不同分两类:设计基准和工艺基准。 设计基准：设计图样上所采用的基准，是标注设计尺寸或位置公差的起点。 工艺基准按用途不同分四类： 定位基准?： 为加工中用作定位的基准。 测量基准?：测量时所采用的基准。 装配基准 ：是装配时确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。 工序基准 ：是在工序图上用来确定定该工序加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。是某工序所要达到的加工尺寸（即工序尺寸）的起点。 基准及其分类 基准及其分类 基准及其分类 三、工件在夹具中的定位   六点定位原理： 任何一个未受约束的物体，在空间都有6个自由度 要确定物体在空间的位置，必须约束其6个自由度 理论上讲，工件的六个自由度可用六个支承点加以限制，前提是这六个支承点在空间按一定规律分布，并保持与工件的定位基面相接触。 工件的六点定位 支承点与定位元件 一个支承点限制工件的一个自由度。 常用的定位元件：支承钉（相当一个支承点）、支承板、心轴、V形块、圆柱销、圆锥销。 除支承钉外，一个定位元件限制两个或以上的自由度。 六点定位原理 典型定位方式 六点定位原理应用举例 六点定位原理应用举例 分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？ 车套筒外圆 车光轴外圆的三种安装方式 连杆的定位 完全定位与不完全定位 完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。 不完全定位：按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位，称为不完全定位。 在实际生产中，工件被限制的自由度数一般不少于三个。  该限制哪些自由度？    实际上，并非在任何情况下，六个自由度要全部限制，而要限制的只是那些影响工件加工精度的自由度。 完全定位与不完全定位 欠定位与过定位 欠定位：按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。 过定位：工件的同一自由度被两个或两个以上的支承点重复限制的定位，称为过定位。 欠定位是绝对不允许，过定位要使用得当。  改善过定位的措施 消除过定位及其干涉两个途径 改变定位元件的结构，以消除被重复限制的自由度； 提高工件定位基面之间及夹具定位元件工作表面之间的位置精度，以减少或消除过定位引起的干涉。   常见的定位方式及定位元件 平面组合定位 圆柱表面定位（芯轴和销定位） 圆锥表面定位 V形块定位 其他表面定位  3．定位误差的分析与计算 （1）定位误差及其产生原因  定位误差ΔDW：由于定位不准而造成工序尺寸或位置要求方面的加工误差。确切的说，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。 因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。  产生原因： ◆基准位置误差ΔWZ：一批工件的定位基准在夹具中的位置不一致（如配合间隙等） ◆基准不重合误差ΔBC ：工序基准未被选做定位基准 （其间尺寸有公差）  设e面已加工好，今在铣床上用调整法加工f面和g面。在加工f 面时若选e面为定位基准，则f面的设计基准和定位基准都是e 面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸A的制造公差为 TA。 加工g面时，定位基准有两种不同的选择方案： 方案Ⅰ：加工时选用f面作为定位基准，定位基准与设计基准重合， 没有基准不重合误差，尺寸B的制造公差为TB；但这种定位方式的 夹具结构复杂，夹紧力的作用方向与铣削力方向相反，不够合理， 操作也不方便。 方案Ⅱ：是选用e面作为定位基准来加工g面，此时，工序尺寸C是 直接得到的，尺寸B是间接得到的，由于定位基准e与设计基准f不 重合而给g面加工带来的基准不重合误差等于设计基准f面相对于定 位基准e面在尺寸B方向上的最大变动量TA。 注意： 定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。  基准位置误差  基准位置误差 工件的孔装夹在水平放置的心轴上铣削平面，要求保证尺寸 h，由于定位基准与设计基准重合，故无基准不重合误差。 但由于工件的定位基面（内孔D）和夹具定位元件（心轴d1）皆有 制造误差，如果心轴制造得刚好为d1min，而工件的内孔刚好为 Dmax，当工件在水平放置的心轴上定位时，工件内孔与 心轴在P点接触，工件实际内孔中心的最大下移量△ab＝（Dmax－ d1min）/2，△ab就是定位副制造不准确而引起的误差。 ? 基准不重合误差的方向和定位副制造不准确 误差的方向可能不相同，定位误差取为基准 不重合误差和定位副制造不准确误差的 矢量和。   定位误差的计算方法  1）按定义直接计算         分析思路：                 ●  定位误差ΔDW是由于定位不准而造成工序尺寸（或位置要求方面）的加工误差。                ▲ 调整法加工时，刀具位置一经调整好以后则不再改变，即加工面位置不变。                   ■  一批工件工序尺寸变化源于装夹后工序基准所在位置的不一致。              ★ 定位误差数值则等于工序基准在工序尺寸方向上的最大变动范围。  计算实例1 2）按误差合成计算 分析思路： ΔWZ(O)：定位基准可能发生偏移的最大范围  ΔBC (A)：工序基准定位基准A和定位基准O 之间尺寸的变化范围  计算（合成 ）：  故得： 计算实例2 以图示零件加工钻孔工序尺寸的不同要求为例，分析定位误差的计算问题 V形块定位    求ΔDW（H）  综之，本例工件以外圆表面在V型块上定位时，定位误差的计算式可表述为：  四、工件在夹具中的夹紧 夹紧装置的组成：动力装置和夹紧机构 夹紧装置的基本要求? 夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置 夹紧力要适当，既要保证
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