畢業(yè)設(shè)計(jì)----撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1　機(jī)床夾具概論2</p><p>　　1.1　機(jī)床夾具及其功用2</p><p>　　

2、1.2夾具裝夾工件的方法及特點(diǎn)3</p><p>　　1.3機(jī)床夾具的分類(lèi)和組成3</p><p>　　1.4機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向5</p><p>　　1.5工件定位的基本原理7</p><p>　　1.6常用定位元件及選用9</p><p>　　1.7 定位誤差分析11</p><

3、;p>　　1.8工件的夾緊14</p><p>　　1.9工件的組合定位17</p><p>　　2 銑床夾具設(shè)計(jì)19</p><p>　　2.1銑床夾具的分類(lèi)19</p><p>　　2.2銑床常用通用夾具的結(jié)構(gòu)19</p><p>　　2.3銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)19</p><p

4、>　　2.4定位方案20</p><p>　　2.5夾緊方案24</p><p>　　2.6對(duì)刀方案25</p><p>　　2.7 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求26</p><p>　　2.8 夾具精度分析26</p><p><b>　　3 部分程式</b></p

5、><p><b>　　致 謝18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著全球制造產(chǎn)業(yè)的區(qū)域轉(zhuǎn)移整個(gè)制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，所有機(jī)械加工生產(chǎn)單位都面臨提高生產(chǎn)效率的問(wèn)題。而在機(jī)加過(guò)程中作為

6、裝夾工件的工藝裝備的夾具，在提高生產(chǎn)效率方面有其特別的優(yōu)勢(shì)。特別是在切削加工過(guò)程中，配以適當(dāng)?shù)募庸ぽo助工具。（如夾具）等，有力于提高企業(yè)生產(chǎn)效率，使得許多復(fù)雜零件的加工成為可能，常規(guī)零件加工的質(zhì)量進(jìn)一步提升，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在保證產(chǎn)品質(zhì)量加工精度的同時(shí)批量生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。從而夾具的使用在某種程度上提高實(shí)際生產(chǎn)中企業(yè)的效益 。因而對(duì)夾具知識(shí)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，在今天顯的優(yōu)為重要起來(lái)。 </p><p>　　本論文

7、是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，常常發(fā)現(xiàn)僅用通用夾具不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)大，加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加劃線(xiàn)工序，而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的一種銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案、對(duì)刀方案，夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面的分析?？梢杂行У臏p少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，從而可以有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和增加勞動(dòng)效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高效 制造

8、 機(jī)床夾具</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　夾具最早出現(xiàn)在1787年，隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，機(jī)床夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝設(shè)備。科技的進(jìn)步，生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品在時(shí)常上的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，對(duì)機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)、制造、使用提出了新的更高的要求?，F(xiàn)代機(jī)床夾具應(yīng)該朝精密化柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面發(fā)

9、展。</p><p>　　面對(duì)發(fā)我國(guó)經(jīng)濟(jì)近年來(lái)的快速發(fā)展，機(jī)械制造工業(yè)的壯大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn)，使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類(lèi)機(jī)加工藝裝備也有了許多新的變化。特別是作為機(jī)械制造中裝夾工件的工藝裝備的夾具，在機(jī)械化大生產(chǎn)的今天顯的更加重要起來(lái)，因?yàn)閵A具是加工生產(chǎn)內(nèi)不可卻少的重要部分。機(jī)械制造中特別是在金屬切削加工過(guò)程中，配以適當(dāng)?shù)膴A具等加工輔助工具，有力于提高企業(yè)

10、生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工產(chǎn)品質(zhì)量，從而降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。從而在某種程度上對(duì)提高我國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有一定的促進(jìn)作用。</p><p>　　該夾具具有良好的加工精度，針對(duì)性強(qiáng)，主要用于拔叉零件銑槽工序的加工。本夾具具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機(jī)床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn)，可以有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，從而可以有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和增加勞動(dòng)效率。</p&

11、gt;<p><b>　　1 機(jī)床夾具概論</b></p><p>　　1.1　機(jī)床夾具及其功用</p><p>　　1.1.1概念 </p><p>　　機(jī)床夾具是在機(jī)械制造過(guò)程中，用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)為夾具。</p><p>　　

12、在我們實(shí)際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。</p><p>　　1.1.2機(jī)床夾具的主要功能</p><p>　　在機(jī)床上加工工件的時(shí)候，必須用夾具裝好夾牢所要加工工件。將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置，這一過(guò)程稱(chēng)為定位。將工件夾緊，就是對(duì)工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾緊，這一過(guò)程稱(chēng)為夾

13、緊。從定位到夾緊的全過(guò)程，稱(chēng)為裝夾。機(jī)床夾具的主要功能就是完成工件的裝夾工作。工件裝夾情況的好壞，將直接影響工件的加工精度。 </p><p>　　1.2夾具裝夾工件的方法及特點(diǎn)</p><p>　　工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。</p><p>　　找正裝夾方法是以工件的有關(guān)表面或?qū)ｉT(mén)劃出的線(xiàn)痕作為找正依據(jù)，

14、用劃針或指示表進(jìn)行找正，將工件正確定位，然后將工件夾緊，進(jìn)行加工。這種方法安裝方法簡(jiǎn)單，不需專(zhuān)門(mén)設(shè)備，但精度不高，生產(chǎn)率低，因此多用于單件、小批量生產(chǎn)。</p><p>　　夾具裝夾方法是靠夾具將工件定位、夾緊，以保證工件相對(duì)于刀具、機(jī)床的正確位置具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1.工件在夾具中的正確定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。因此，不再需要找正便可

15、將工件夾緊。</p><p>　　2.由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置（也有在加工過(guò)程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過(guò)夾具對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置。</p><p>　　3.通過(guò)夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。</p><p>　　4.裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響，能比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度。</p><p&

16、gt;　　5.裝夾迅速、方便，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地減少輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　6.能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。如鏜削圖機(jī)體上的階梯孔，若沒(méi)有臥式鏜床和專(zhuān)用設(shè)備，可設(shè)計(jì)一夾具在車(chē)床上加工。</p><p>　　1.3機(jī)床夾具的分類(lèi)和組成</p><p>　　機(jī)床夾具的種類(lèi)很多，形狀千差萬(wàn)別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類(lèi)。<

17、;/p><p>　　1.3.1按夾具的通用特性分類(lèi)</p><p>　　目前中國(guó)常用夾具有通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線(xiàn)夾具等五大類(lèi)。</p><p><b>　　1．通用夾具 </b></p><p>　　通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾

18、一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類(lèi)夾具已商品化。如三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤(pán)等。采用這類(lèi)夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而減低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。</p><p><b>　　2．專(zhuān)用夾具</b></p><p>　　專(zhuān)用夾具是針對(duì)某

19、一工件的某一道工序的加工要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用與產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。</p><p><b>　　3．可調(diào)夾具 </b></p><p>　　夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，已適應(yīng)多中工件的夾具，稱(chēng)為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類(lèi)。 </p><p><b&g

20、t;　　4．組合夾具</b></p><p>　　組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成專(zhuān)用夾具，夾具使用完畢，可以方便地拆開(kāi)。夾具主要應(yīng)用在單件，中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。</p><p>　　5．自動(dòng)線(xiàn)夾具 </p><p>　　自動(dòng)線(xiàn)夾

21、具一般分為兩種，一種為固定式夾具，它與專(zhuān)用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線(xiàn)從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。</p><p>　　1.3.2按夾具使用的機(jī)床分類(lèi)</p><p>　　這是專(zhuān)用夾具所用的分類(lèi)方法?？煞譃檐?chē)床、銑床、鉆床、鏜床、平面磨床、齒輪加工夾具、拉床等夾具。多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。</p><

22、p>　　1.3.3按夾具動(dòng)力源來(lái)分類(lèi)</p><p>　　按夾具夾緊動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類(lèi)。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn)，手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。</p><p>　　1.3.4機(jī)床夾具的組成</p><p>　　雖然機(jī)床夾具的種類(lèi)繁多，但它們

23、的工作原理基本上是相同的。將各類(lèi)夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個(gè)組成部分，這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。</p><p><b>　　1．定位支承元件</b></p><p>　　定位支承元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。</p>

24、<p><b>　　2．夾緊裝置</b></p><p>　　夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過(guò)程中工件的正確位置不變。</p><p><b>　　3．連接定向元件</b></p><p>　　這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?lt;/p>&l

25、t;p>　　4．對(duì)刀元件或?qū)蛟?</p><p>　　這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱(chēng)為對(duì)刀元件，用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱(chēng)為導(dǎo)向元件。</p><p>　　5．其它裝置或元件 </p><p>　　根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手

26、和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。</p><p><b>　　6．夾具體 </b></p><p>　　夾具體是夾具的基體骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。</p><p>　　上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分

27、。</p><p>　　1.4機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。</p><p>　　1.4.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀</p><p>　　有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，目前的中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造

28、的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠(chǎng)里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：</p><p>　　1

29、．能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；</p><p>　　2．能裝夾一組具有相似性特征的工件；</p><p>　　3．能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；</p><p>　　4．能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；</p><p>　　5．采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高

30、勞動(dòng)生產(chǎn)率；</p><p>　　6。提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。</p><p>　　1.4.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向</p><p>　　現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。</p><p><b>　　1. 標(biāo)準(zhǔn)化 </b></p><p>　　機(jī)床夾具的

31、標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。</p><p><b>　　2.精密化</b></p><p>　　隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)

32、類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5μm。</p><p><b>　　3.高效化</b></p><p>　　高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，

33、在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線(xiàn)、自動(dòng)線(xiàn)配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。</p><p><b>　　4.柔性化 </b>

34、;</p><p>　　機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式以適應(yīng)可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專(zhuān)用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要

35、方向。</p><p>　　1.5工件定位的基本原理</p><p>　　1.5.1自由度的概念</p><p>　　由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，一個(gè)自由剛體，在空間有且僅有六個(gè)自由度。如圖所示的工件，它在空間的位置是任意的，即它既能沿Ox、Oy、Oz三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，稱(chēng)為移動(dòng)自由度；又能繞Ox、Oy、Oz三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。</p><p>

36、;　　1.5.2六點(diǎn)定位原則</p><p>　　如要使一個(gè)自由剛體在空間有一個(gè)確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的六個(gè)約束，分別限制剛體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。在討論工件的定位時(shí)，工件就是我們所指的自由剛體。如果工件的六個(gè)自由度都加以限制了，工件在空間的位置也就完全被確定下來(lái)了。因此，定位實(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度。</p><p>　　分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。用合理設(shè)

37、置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點(diǎn)定位原則。</p><p>　　關(guān)于六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問(wèn)題：</p><p>　　1.定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的。在夾具的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過(guò)具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷(xiāo)的頂端，而常用面或線(xiàn)來(lái)代替。根據(jù)數(shù)學(xué)概念可知，兩個(gè)點(diǎn)決定一條直線(xiàn)，三個(gè)點(diǎn)決定一個(gè)平面，即一條直線(xiàn)可以代替兩個(gè)支承

38、點(diǎn)，一個(gè)平面可代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)，還可用窄長(zhǎng)的平面（條形支承）代替直線(xiàn)，用較小的平面來(lái)替代點(diǎn)。</p><p>　　2.定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用。</p><p>　　3.分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制，是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定的位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外

39、力作用下不能運(yùn)動(dòng)，要靠夾緊裝置來(lái)完成。</p><p>　　1.5.3工件定位中的幾種情況</p><p><b>　　1.完全定位 </b></p><p>　　完全定位是指不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位。當(dāng)工件在x、y、z三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用這種定位方式。</p><p><

40、;b>　　2.不完全定位</b></p><p>　　根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位方式稱(chēng)為不完全定位。如在車(chē)床上加工通孔，根據(jù)加工要不需限制兩個(gè)自由度，所以用三爪自定心卡盤(pán)夾持限制其余四個(gè)自由度，就可以實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)定位。又如平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，只需限制三個(gè)自由度，在磨床上采用電磁工作臺(tái)就能實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位。由此可知，工作在定位時(shí)應(yīng)該限制的自由度數(shù)

41、目應(yīng)由工序的加工要求而定，不影響加工精度的自由度可以不加限制。采用不完全定位可簡(jiǎn)化定位裝置，因此不完全定位在實(shí)際生產(chǎn)中也廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　　3.欠定位 </b></p><p>　　根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制的定位稱(chēng)為欠定位。欠定位無(wú)法保證加工要求，因此，在確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，決不允許有欠定位的現(xiàn)象產(chǎn)生。如不設(shè)端面

42、支承，則在一批工件上半封閉槽的長(zhǎng)度就無(wú)法保證；若缺少側(cè)面兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí)，則工件上的部分尺寸和槽與工件側(cè)面的平行度則很難保證。</p><p><b>　　4.過(guò)定位 </b></p><p>　　夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱(chēng)為過(guò)定位。而在實(shí)際定位過(guò)成中會(huì)有隨機(jī)誤差，這種隨機(jī)的誤差造成了定位的不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起定位干涉，因此應(yīng)該盡量避

43、免和消除過(guò)定位現(xiàn)象。消除或減少過(guò)定位引起的干涉，一般有兩種方法：一是改變定位元件的結(jié)構(gòu), 如縮小定位元件工作面的接觸長(zhǎng)度；或者減小定位元件的配合尺寸，增大配合間隙等；二是控制或者提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元自由度。 </p><p>　　1.5.4定位基準(zhǔn)的基本概念</p><p>　　在研究和分析工件定位問(wèn)題時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。定位基準(zhǔn)就是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。一般

44、說(shuō)來(lái)，工件的定位基準(zhǔn)一旦被選定，則工件的定位方案也基本上被確定。定位方案是否合理，直接關(guān)系到工件的加工精度能否保證。</p><p>　　工件定位時(shí)，作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)和線(xiàn)，往往由某些具體表面體現(xiàn)出來(lái)，這種表面稱(chēng)為定位基面。例如用兩頂尖裝夾車(chē)軸時(shí)，軸的兩中心孔就是定位基面。但它體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)則是軸的軸線(xiàn)。</p><p>　　根據(jù)定位基準(zhǔn)所限制的自由度數(shù)，可將其分為：</p>

45、<p>　　1.主要定位基準(zhǔn)面 </p><p>　　平面設(shè)置三個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的三個(gè)自由度，這樣的平面稱(chēng)為主要定位基面。一般應(yīng)選擇較大的表面作為主要定位基面。</p><p>　　2.導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面 </p><p>　　平面設(shè)置兩個(gè)個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的兩個(gè)自由度，這樣的平面或圓柱面稱(chēng)為主要定位基面。該基準(zhǔn)面應(yīng)選取工件上窄長(zhǎng)的表面，而且兩支承點(diǎn)間

46、的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)些，以保證其限制精度。</p><p>　　3.雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面</p><p>　　限制工件四個(gè)自由度的圓柱面，稱(chēng)為雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面。</p><p>　　4.雙支承定位基準(zhǔn)面</p><p>　　限制工件兩個(gè)移動(dòng)自由度的圓柱面，稱(chēng)為雙支承定位基準(zhǔn)面。</p><p>　　5．止推定位基準(zhǔn)面 </

47、p><p>　　限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度的表面，稱(chēng)為止推定位基準(zhǔn)面。平面上只設(shè)置了一個(gè)支承點(diǎn)，它只限制了工件沿y軸方向的移動(dòng)。在加工過(guò)程中，工件有時(shí)要承受切削力和沖擊力等，可以選取工件上窄小且與切削力方向相對(duì)的表面作為止推定位基準(zhǔn)面。</p><p><b>　　6.防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面</b></p><p>　　限制工件一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的表面，稱(chēng)為防轉(zhuǎn)定

48、位基準(zhǔn)面。如軸的通槽側(cè)面設(shè)置一個(gè)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)，它限制了工件沿y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，減小了工件的角度定位誤差。防轉(zhuǎn)支承點(diǎn)距離工件安裝后的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)些。</p><p>　　1.6常用定位元件及選用</p><p>　　工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。</p>&l

49、t;p>　　1.6.1對(duì)定位元件的基本要求</p><p>　　1.限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。</p><p>　　2.限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。</p><p>　　3.支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)

50、度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，避免使用中變形和損壞。</p><p>　　4.定位元件應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更換。</p><p>　　5.定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。</p>&l

51、t;p>　　1.6.2常用定位元件所能限制的自由度 </p><p>　　定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類(lèi)：</p><p>　　1.用于平面定位的定位元件：括固定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調(diào)支承和輔支承。</p><p>　　2.用于外圓柱面定位的定位元件：括V形架，定位套和半圓定位座等。</p><p>　　3

52、.用于孔定位的定位元件：括定位銷(xiāo)（圓柱定位銷(xiāo)和圓錐定位銷(xiāo)），圓柱心軸和小錐度心軸。</p><p>　　1.6.3常用定位元件的選用 </p><p>　　用定位元件選用時(shí)，應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。</p><p>　　1．工件以平面定位 </p><p>　?。?）以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用平頭支

53、承釘，以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(shí)，選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘 。</p><p>　?。?）以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板定位元件，用于側(cè)面定位時(shí)，可選用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。</p><p>　?。?）以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)

54、支承點(diǎn)，由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。</p><p>　?。?）以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承作定位元件。</p><p>　　（5）當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。&

55、lt;/p><p>　　2．工件以外圓柱定位 </p><p>　　（1）當(dāng)工件的對(duì)稱(chēng)度要求較高時(shí)，可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角α常取60°、90°、120°三種，其中應(yīng)用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多種形式，有的V形塊適用于較長(zhǎng)的加工過(guò)的圓柱

56、面定位；有的V形塊適于較長(zhǎng)的粗糙的圓柱面定位；有的V形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位，這種V形塊底座采用鑄件，V形面采用淬火鋼件，V塊是由兩者鑲合而成。</p><p>　?。?）當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)（一般不低于IT8），可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類(lèi)和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件，可選用半圓定位座，</p><p>　　3．工件以?xún)?nèi)孔定位 </p>&l

57、t;p>　　（1）工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選用定位銷(xiāo)作定位元件。圓柱定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的定位銷(xiāo)有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。當(dāng)工件圓柱孔用孔端邊緣定位時(shí)，需選用圓錐定位銷(xiāo)。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時(shí)，選用圓錐定位銷(xiāo)；當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時(shí)定位時(shí)，選用浮動(dòng)錐銷(xiāo)。</p><p>　　（2）在套類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于夾緊和減

58、小工件因間隙造成的傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時(shí)，常以孔和端面聯(lián)合定位。因此，這類(lèi)心軸通常是帶臺(tái)階定位面的心軸，當(dāng)工件以?xún)?nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時(shí)，可選用外花鍵軸，當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時(shí)，可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很高，而加工時(shí)工件力矩很小時(shí)，可選用小錐度心軸定位。</p><p>　　1.7 定位誤差分析</p><p>　　六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問(wèn)題

59、，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問(wèn)題。但是，由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問(wèn)題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱(chēng)為定位誤差，用ΔD表示。</p><p>　　在工件的加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不

60、超過(guò)工件加工公差T的1/5~1/3，</p><p>　　即： ΔD≤(1/5～1/3)T </p><p>　　式中 ΔD──定位誤差，單位為mm；</p><p>　　T ──工件的加工誤差，單位為mm。</p><p>　　1.7.1定位誤差產(chǎn)生的原因</p><p>　　工件逐個(gè)在夾具中定

61、位時(shí)，各個(gè)工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　　由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱(chēng)為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方式也不同。</p><p>　　如果工件內(nèi)

62、孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無(wú)間隙配合，即孔的中心線(xiàn)與軸的中心線(xiàn)位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線(xiàn)與軸的中心線(xiàn)位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙?？砂聪率接?jì)算：</p><p>　　ΔY = amax - amin = 1/2 (Dmax - dmin) =

63、 1/2（δD +δd） </p><p>　　式中 ΔY──基準(zhǔn)位移誤差單位為mm；</p><p>　　Dmax──孔的最大直徑單位為mm；</p><p>　　dmin──軸的最小直徑單位為mm。</p><p>　　δD ──工件孔的最大直徑公差，單位為mm；</p><p>　　δd

64、──圓柱心軸和圓柱定位銷(xiāo)的直徑公差，單位為mm。</p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差ΔY值，以提高定位精度。</p><p>　　加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線(xiàn)時(shí)，定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線(xiàn)。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。此時(shí)除定位基準(zhǔn)位移誤差外，還有基

65、準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　　1.7.2常見(jiàn)的定位方式中基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　1.用圓柱定位銷(xiāo)、圓柱心軸中心定位</p><p>　　計(jì)算式：ΔY＝Xmax=δD+δd0+Xmin（定位心軸較短）</p><p>　　Xmax 工件定位后最大配合間隙</p><p>　　δD 工件定位基準(zhǔn)孔的直

66、徑公差</p><p>　　δd0 圓柱定位銷(xiāo)或圓柱心軸的直徑公差</p><p>　　Xmin 定位所需最小間隙，由設(shè)計(jì)而定</p><p>　　注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。</p><p>　　當(dāng)工件用長(zhǎng)定位心軸定位時(shí)，需考慮平行度要求</p><p>　　計(jì)算式：ΔY＝Xmax=（δD+δd+Xmin）

67、L1／L2</p><p>　　L1 加工面長(zhǎng)度 L2 定位孔長(zhǎng)度</p><p><b>　　2.定位套定位</b></p><p>　　計(jì)算式：ΔY＝Xmax=δD0+δd+Xmin</p><p>　　δD0 定位套的孔徑公差 δd 工件定位外圓的直徑公差</p><p&g

68、t;　　注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。</p><p><b>　　3.平面支承定位</b></p><p>　　平面支承定位的位移誤差較容易計(jì)算，當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時(shí)，工序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。</p><p>　　4.V形體定心定位 </p><p>　　若不計(jì)V形體制造誤差，僅有工件基準(zhǔn)面

69、的圓度誤差時(shí)，工件的定位中心會(huì)發(fā)生偏移即O1O2＝T1－T2，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。</p><p>　　即：ΔY＝O1O2= T1－T2</p><p>　　故： 對(duì)于90°V形體ΔY＝0.707δd</p><p>　　1.7.3定位誤差的合成</p><p>　　定位誤差是兩誤差的合成即：ΔD=ΔB+ΔY</p>&

70、lt;p>　　在圓柱間隙配合定位和V形塊中心定位中，當(dāng)基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時(shí)，定位誤差的合成需判斷“＋”、“－”號(hào)。</p><p><b>　　例如：</b></p><p>　　V形塊中 ΔB＝δd／2 </p><p>　　當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相同時(shí)ΔD＝ΔB＋ΔY＝δd／2+ΔY

71、</p><p>　　當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相反時(shí)ΔD＝ΔB－ΔY＝δd／2－ΔY </p><p><b>　　1.8工件的夾緊</b></p><p>　　在機(jī)械加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾

72、緊裝置將工件可靠地夾牢。</p><p>　　第一節(jié)、夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則</p><p>　　工件定位后，將工件固定并使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的裝置，稱(chēng)為夾緊裝置。</p><p>　　1.8.1夾緊裝置的組成</p><p>　　夾緊裝置的組成由以下三部分組成。</p><p><b>　　

73、動(dòng)力源裝置 </b></p><p>　　它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來(lái)自人力，用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。</p><p><b>　　傳力機(jī)構(gòu) </b></p><p&g

74、t;　　它是介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大小；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重。</p><p><b>　　夾緊元件 </b></p><p>　　它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。</p><p&g

75、t;　　1.8.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　在夾緊工件的過(guò)程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：</p><p><b>　　工件不移動(dòng)原則</b></p><p>　　夾緊過(guò)程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。</p><p><

76、;b>　　工件不變形原則</b></p><p>　　夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。</p><p><b>　　工件不振動(dòng)原則 </b></p><p>　　對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并

77、使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。</p><p><b>　　安全可靠原則 </b></p><p>　　夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 </b></p><p>　　夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與

78、生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。</p><p>　　1.8.3定夾緊力的基本原則</p><p>　　設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。</p><p><b>　　1.夾緊力的方向</b></p><p&g

79、t;　　夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則：</p><p>　　夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。</p><p>　　夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同

80、的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。</p><p><b>　　2.夾緊力的作用點(diǎn)</b></p><p>　　夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問(wèn)題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用

81、點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：</p><p>　　夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，夾緊時(shí)將破壞工件的定位。</p><p>　　夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且?jiàn)A緊更加可靠。</p&

82、gt;<p>　　夾緊力可的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和靠性。</p><p><b>　　3.夾緊力的大小</b></p><p>　　夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過(guò)小則夾緊不牢靠，在加工過(guò)程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕

83、則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過(guò)大會(huì)使工件變形，也會(huì)對(duì)加工質(zhì)量不利。</p><p>　　理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類(lèi)比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。 </p><p>　　當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算

84、，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，即</p><p>　　Fwk = KFw </p><p>　　式中 Fwk——實(shí)際所

85、需夾緊力，單位為N；</p><p>　　Fw—— 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為N；</p><p>　　K——安全系數(shù)，粗略計(jì)算時(shí)，粗加工取K＝2.5~3，精加工取K＝1.5~2。</p><p>　　夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個(gè)綜合性問(wèn)題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素，才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的

86、夾緊裝置。</p><p>　　1.8.4減小夾緊變形的措施</p><p>　　有時(shí)，一個(gè)工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長(zhǎng)的套筒在車(chē)床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點(diǎn)。這時(shí)可以采取以下措施減少夾緊變形。</p><p>　　1.均勻的對(duì)稱(chēng)變形，以便獲得變形量的統(tǒng)計(jì)平均值，通過(guò)調(diào)整刀具適當(dāng)消除部分變形量，也可以達(dá)到所要求

87、的加工精度。）增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 。 若高支座可采用增加一個(gè)輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿(mǎn)意的夾緊狀態(tài)。</p><p>　　2.分散著力點(diǎn) ，用一塊活動(dòng)壓板將夾緊力的著力點(diǎn)分散成兩個(gè)或四個(gè)，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。</p><p>　　3.增加壓緊件接觸面積，在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過(guò)剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工

88、件局部壓陷。</p><p>　　4.利用對(duì)稱(chēng)變夾具的夾緊設(shè)計(jì)，應(yīng)保證形 加工薄壁套筒時(shí)，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時(shí)，除減小夾緊力外，工件能產(chǎn)生。</p><p>　　5.其它措施 對(duì)于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，上述各種措施通常難以滿(mǎn)足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。這類(lèi)夾具是將極薄的特形工件定

89、位于一個(gè)隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行的。</p><p>　　1.9工件的組合定位</p><p>　　1.9.1工件組合定位應(yīng)注意問(wèn)題</p><p>　　工件常以平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓錐面等的各種組合，工件組合定位時(shí)，應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。</p

90、><p>　　1．合理選擇定位元件，實(shí)現(xiàn)工件的完全定位或不安全定位。</p><p>　　2．按基準(zhǔn)重合原則選擇定位基準(zhǔn)。</p><p>　　3．組合定位中，一些定位元件單獨(dú)使用時(shí)限制沿坐標(biāo)方向的自由度，而在組合定位時(shí)則轉(zhuǎn)化為限制繞坐標(biāo)軸方向的自由度。</p><p>　　4．從多種定位方案中選擇定位元件時(shí)，應(yīng)特別注意定位元件所限制的自由度與加

91、工精度關(guān)系，以滿(mǎn)足加工要求。</p><p>　　因工件在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)發(fā)生位移、定位基準(zhǔn)與工序其準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差。基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差分別獨(dú)立、互不相干，它們都使工序基準(zhǔn)位置產(chǎn)生變動(dòng)。定位誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)位移誤差時(shí)，ΔY=0；當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，ΔB=0；若兩項(xiàng)誤差都沒(méi)有，則ΔD=0。分析和計(jì)算定位誤差的目的，是為了對(duì)定位方案能否保證加工要求，有一個(gè)明確

92、的定量概念，以便對(duì)不同定位方案進(jìn)行分析比較，同時(shí)也是在決定定位方案時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)。</p><p>　　1.9.2工件以?xún)煽滓幻娑ㄎ?lt;/p><p>　　定位元件：支承板、定位銷(xiāo)、和菱形銷(xiāo)。</p><p>　　1.9.3組合表面定位及其誤差分析</p><p>　　以上常見(jiàn)定位方式，多為以單一表面作為定位基準(zhǔn)，但在實(shí)際生產(chǎn)中，通常都以工件

93、上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的幾何表面作為定位基準(zhǔn)，即采用組合定位方式。</p><p>　　組合定位方式很多，常見(jiàn)的組合方式：一個(gè)孔及其端面，一根軸及其端面，一個(gè)平面及其上的兩個(gè)圓孔。生產(chǎn)中最常用的就是“一面兩孔”定位，如加工箱體、杠桿、蓋板支架類(lèi)零件。采用“一面兩孔”定位，容易做到工藝過(guò)程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相對(duì)位置精度。</p><p>　　工件采用“一面兩孔”定位時(shí)，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上

94、原有的，也可以是定位需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的工藝孔。相應(yīng)的定位元件是支承板和兩定位銷(xiāo)。當(dāng)兩孔的定位方式都選用短圓柱銷(xiāo)時(shí)，支承板限制工件三個(gè)自由度；兩短圓柱銷(xiāo)分別限制工件的兩個(gè)自由度；有一個(gè)自由度被兩短圓柱銷(xiāo)重復(fù)限制，產(chǎn)生過(guò)定位現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生工件不能安裝的現(xiàn)象。因此，必須正確處理過(guò)定位，并控制各定位元件對(duì)定位誤差的綜合影響。為使工件能方便地安裝到兩短圓柱銷(xiāo)上，可把一個(gè)短圓柱銷(xiāo)改為菱形銷(xiāo)，采用一圓柱銷(xiāo)、一菱形銷(xiāo)和一支承板的定位方式，這樣可以消除過(guò)

95、定位現(xiàn)象，提高定位精度，有利于保證加工質(zhì)量。 </p><p>　　菱形銷(xiāo)，應(yīng)用較廣，其尺寸見(jiàn)下表。</p><p><b>　　表： 菱形銷(xiāo)的尺寸</b></p><p><b>　　2 銑床夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1銑床夾具的分類(lèi)</p><p>　　銑

96、床夾具按使用范圍，可分為通用銑夾具、專(zhuān)用銑夾具和組合銑夾具三類(lèi)。按工件在銑床上加工的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可分為直線(xiàn)進(jìn)給夾具、圓周進(jìn)給夾具、沿曲線(xiàn)進(jìn)給夾具（如仿形裝置）三類(lèi)。還可按自動(dòng)化程度和夾緊動(dòng)力源的不同（如氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓）以及裝夾工件數(shù)量的多少（如單件、雙件、多件）等進(jìn)行分類(lèi)。其中，最常用的分類(lèi)方法是按通用、專(zhuān)用和組合進(jìn)行分類(lèi)。</p><p>　　2.2銑床常用通用夾具的結(jié)構(gòu)</p><p>

97、;　　銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗，它主要用于裝夾長(zhǎng)方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件。</p><p>　　機(jī)用平口虎鉗是通過(guò)虎鉗體固定在機(jī)床上。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用，虎鉗體上的導(dǎo)軌平面起水平定位作用?；顒?dòng)座、螺母、絲桿（及方頭的）和緊固螺釘可作為夾緊元件?；剞D(zhuǎn)底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。</p><p>　　2.3銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)</p>&l

98、t;p>　　銑床夾具與其它機(jī)床夾具的不同之處在于：它是通過(guò)定位鍵在機(jī)床上定位，用對(duì)刀裝置決定銑刀相對(duì)于夾具的位置。</p><p>　　2.3.1銑床夾具的安裝 </p><p>　　銑床夾具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個(gè)定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)按銑床工作臺(tái)的T形槽尺寸選定，它和夾具底座

99、以及工作臺(tái)T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應(yīng)力求最大，以利提高安裝精度。 </p><p>　　作為定位鍵的安裝是夾具通過(guò)兩個(gè)定位鍵嵌入到銑床工作臺(tái)的同一條T 形槽中，再用T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺(tái)上，所以在夾具體上還需要提供兩個(gè)穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時(shí)，可在同側(cè)設(shè)置兩個(gè)耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺(tái)兩個(gè)T形槽間的距離一致。</p><p>

100、;　　2.3.2銑床夾具的對(duì)刀裝置 </p><p>　　銑床夾具在工作臺(tái)上安裝好了以后，還要調(diào)整銑刀對(duì)夾具的相對(duì)位置，以便于進(jìn)行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對(duì)位置能迅速而正確地對(duì)準(zhǔn)，在夾具上可以采用對(duì)刀裝置。對(duì)刀裝置是由對(duì)刀塊和塞尺等組成，其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。各種對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)工件的具體加工要求進(jìn)行選擇。</p><p><b>　　2.4定位方案</

101、b></p><p>　　圖2-1所示拔叉零件，要求設(shè)計(jì)銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬16H11mm，槽深8mm，槽的中心平面與Ф25H7孔軸線(xiàn)的垂直度公差為0.08mm，槽側(cè)面與E面的距離11 ±0.2mm，槽底面與面平行。</p><p>　　2.4.1六點(diǎn)定位原理</p><p>　

102、　當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任意的不確定的。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。</p><p>　　六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn)，來(lái)限制工件六個(gè)自由度的原理，稱(chēng)為六點(diǎn)定位原理。</p><p>　　

103、2.4.2應(yīng)用定位原理幾種情況</p><p><b>　　1.完全定位</b></p><p>　　工件的六個(gè)自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱(chēng)為完全定位。</p><p><b>　　2.部分定位</b></p><p>　　工件定位時(shí)，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿(mǎn)足加工

104、要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱(chēng)為部分定位。</p><p>　　在滿(mǎn)足加工要求的前提下，采用部分定位可簡(jiǎn)化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤(pán)上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。</p><p>　　3.過(guò)定位（重復(fù)定位）</p><p>　　幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度，稱(chēng)為過(guò)定位。</p><p>　　(1)一般情況下，應(yīng)

105、該避免使用過(guò)定位。</p><p>　　通常，過(guò)定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過(guò)定位是應(yīng)該避免的。</p><p>　?。?）過(guò)定位亦可合理應(yīng)用</p><p>　　雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過(guò)定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過(guò)定位”，反而可以獲得良好的效果。這對(duì)剛性弱而精度高的航空

106、、儀表類(lèi)工件更為顯著。</p><p>　　工件本身剛性和支承剛性的加強(qiáng)，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車(chē)削長(zhǎng)軸時(shí)的安裝情況，長(zhǎng)軸工件的一端裝入三爪卡盤(pán)中，另一端用尾架尖支撐。這就是個(gè)“過(guò)定位”的定位方式。只要事先能對(duì)工件上諸定位基準(zhǔn)和機(jī)床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制，過(guò)定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強(qiáng)，尾架的扶持有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)

107、量和效率也大為提高。</p><p>　　2.4.3確定要限制的自由度</p><p>　　按照加工要求，銑通槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度，即沿x軸移動(dòng)的自由度不需要限制，但若在此方向設(shè)置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。</p><p>　　2.4.4定位方案選擇</p><p>　　如圖2-2所示，有三種定位方案可供選擇

108、：</p><p>　　方案I：工件以E面作為主要定位面，用支承板1和短銷(xiāo)2（與工件Ф25H7孔配合）限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一輔助支承，如圖（a）所示。</p><p>　　方案II：工件以Ф25H7孔作為主要定位基面，用長(zhǎng)銷(xiāo)3和支承釘4限制工件五個(gè)自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。在C處也加一輔助支承，如圖（b）所示。<

109、;/p><p>　　方案III：工件以Ф25H7孔為主要定位基面，用長(zhǎng)銷(xiāo)3和長(zhǎng)條支承板5限制兩個(gè)自由度，限制工件六個(gè)自由度，其中繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度被重復(fù)限制了，另設(shè)置一防擋銷(xiāo)。在C處也加一輔助支承，如圖（c）所示。</p><p>　　比較以上三種方案，方案I中工件繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度由E面限制，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф25H7孔軸線(xiàn)的垂直度。方案II中雖然定位基準(zhǔn)與

110、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，槽的中心平面與Ф25H7孔軸線(xiàn)的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而是施加夾緊力P時(shí)，支承釘4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案III中雖是過(guò)定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф25H7孔與E面在一次裝夾中加工，使Ф25H7孔與E面有較高的垂直度，則過(guò)定位的影響甚小。在對(duì)工件施加夾緊力P時(shí)，工件的變形也很小，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。綜上所述，方案III較好

111、。</p><p>　　對(duì)于防轉(zhuǎn)擋銷(xiāo)位置的設(shè)置，也是三種不同的方案，如圖2-3所示。</p><p>　　當(dāng)擋銷(xiāo)放在位置1時(shí)，由于B面與Ф25H7孔的距離較進(jìn)（230 -0.3mm），尺寸公差又大，定位精度低。擋銷(xiāo)放在位置2時(shí)，雖然距Ф25H7孔軸線(xiàn)較遠(yuǎn)，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也較低。而當(dāng)擋銷(xiāo)放在位置3時(shí)，距Ф25H7孔軸線(xiàn)較遠(yuǎn)，工件定位面的精度較高（Ф55H12），定位精度較

112、高，且能承受切削力所引起的轉(zhuǎn)矩。因此，防轉(zhuǎn)擋銷(xiāo)應(yīng)放在位置3較好。</p><p>　　2.4.5計(jì)算定位誤差</p><p>　　除槽寬16H11由銑刀保證外，本夾具要保證槽側(cè)面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線(xiàn)的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計(jì)算上述兩項(xiàng)加工要求的定位誤差。</p><p>　　（1）加工尺寸11±0.2mm的定位誤差

113、采用圖2-2（c）所示定位方案時(shí)，E面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，故基準(zhǔn)不重合誤差為零。有由于E面與長(zhǎng)條支承板始終保持接觸，故基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，加工尺寸11±0.2mm沒(méi)有定位誤差。</p><p>　?。?）槽的中心平面與Ф25H7孔軸線(xiàn)垂直度的定位誤差長(zhǎng)銷(xiāo)與工件的配合去Ф25H7 g6，則</p><p>　　Ф25g6=Ф25-0.009 -0.025（mm）<

114、/p><p>　　Ф25H7=Ф25+0.025 0（mm）</p><p>　　由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故基準(zhǔn)不重合誤差為零。基準(zhǔn)位移誤差的分析如圖2-4所示。</p><p><b>　　基準(zhǔn)位移誤差</b></p><p>　　△y=2*8tan△a=2*8*0.000625=0.01（mm）</p>