1、目录目录第一篇机械加工工艺规程的制订第一篇机械加工工艺规程的制订 第一章机械加工工艺过程的拟定第一章机械加工工艺过程的拟定 第一节确定零件生产类型第一节确定零件生产类型 第二节确定毛坯第二节确定毛坯 第三节确定表面加工方案第三节确定表面加工方案 第四节定位基准的选择第四节定位基准的选择 第五节工艺过程的拟订第五节工艺过程的拟订下一页第一章机床夹具概述第一章机床夹具概述 第一节机床夹具的分类与组成第一节机床夹具的分类与组成 第二节机床夹具设计方法第二节机床夹具设计方法第一节机床夹具的分类与组成第一节机床夹具的分类与组成一、机床夹具的分类一、机床夹具的分类 (一一)按夹具的应用范围分类按夹具的应用
2、范围分类 1.通用夹具通用夹具 通用夹具是指结构已经标准化，且有较大通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具。例如，车床用的三爪自定心适用范围的夹具。例如，车床用的三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘，铣床用的平口钳及分度卡盘和四爪单动卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。头等。2.专用夹具专用夹具 专用机床夹具是为某一零件在某一道工序专用机床夹具是为某一零件在某一道工序上的装夹而专门设计和制造的夹具。上的装夹而专门设计和制造的夹具。3.组合夹具组合夹具 组合夹具是在夹具的元件和部件完全标准组合夹具是在夹具的元件和部件完全标准化的基础上，牛化的基础上，牛l一对不同工件的某一道工序的一对不同工件的某
3、一道工序的加工要求，按照组合化的原理，用预先制造好加工要求，按照组合化的原理，用预先制造好的标准元件和合件迅速拼装而成的专用夹具，的标准元件和合件迅速拼装而成的专用夹具，使用完毕后再拆散成元件和合件，以便不断重使用完毕后再拆散成元件和合件，以便不断重复使用。复使用。下一页返回第一节机床夹具的分类与组成第一节机床夹具的分类与组成4.成组夹具成组夹具 成组夹具是在多品种、中小批生产中采用成组夹具是在多品种、中小批生产中采用成组加工时，为每个工件组设计、制造的专用成组加工时，为每个工件组设计、制造的专用夹具夹具(成组加工根据零件结构、尺寸和工艺特征成组加工根据零件结构、尺寸和工艺特征的相似性，对同类
4、的全部零件进行分组，将同的相似性，对同类的全部零件进行分组，将同组零件集中在一条生产线或一台设备上进行加组零件集中在一条生产线或一台设备上进行加工工)。在夹具结构上，把与工件相关联的定位、。在夹具结构上，把与工件相关联的定位、夹紧和导向部分，设计成可调整或可以更换的夹紧和导向部分，设计成可调整或可以更换的结构。当从加工工件组中的某一种工件转换为结构。当从加工工件组中的某一种工件转换为另一种工件时，只需要进行个别的调整或更换，另一种工件时，只需要进行个别的调整或更换，即可进行。即可进行。5.随行夹具随行夹具 随行夹具是指用于自动线上的移动式夹具。随行夹具是指用于自动线上的移动式夹具。工件安装在随
5、行夹具上，由运送装置依次送达工件安装在随行夹具上，由运送装置依次送达自动线的各个机床，并在机床工作台或机床的自动线的各个机床，并在机床工作台或机床的夹具上定位、夹紧。夹具上定位、夹紧。下一页上一页返回第一节机床夹具的分类与组成第一节机床夹具的分类与组成(二二)按使用机床类型分类按使用机床类型分类 由于使用夹具的机床类型不同，其工作特由于使用夹具的机床类型不同，其工作特点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出点和结构形式不同，对夹具的结构相应地提出不同要求。因此可按适用的机床，把夹具分为不同要求。因此可按适用的机床，把夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、
6、镗床夹具、磨床夹具、组合机床夹具、数控和加工中心机磨床夹具、组合机床夹具、数控和加工中心机床用夹具等类型。床用夹具等类型。(三三)按夹具动力源分类按夹具动力源分类 按夹具所采用的夹紧动力源不同，可把夹按夹具所采用的夹紧动力源不同，可把夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具、离心力夹具及自紧夹具夹具、离心力夹具及自紧夹具(靠切削力夹紧靠切削力夹紧)等。等。下一页上一页返回第一节机床夹具的分类与组成第一节机床夹具的分类与组成二、机床夹具的组成二、机床夹具的组成 1.定位元
7、件定位元件 定位元件是用于确定工件正确位置的元件。定位元件是用于确定工件正确位置的元件。用工件定位基面与夹具定位元件工作面接触来用工件定位基面与夹具定位元件工作面接触来实现工件定位。实现工件定位。2.夹紧装置夹紧装置 夹紧装置是在工件定位后将工件夹牢的装夹紧装置是在工件定位后将工件夹牢的装置置 3.对刀、导向元件对刀、导向元件 对刀、导向元件是指用于确定或引导刀具对刀、导向元件是指用于确定或引导刀具的元件，如钻套、镗套、对刀装置等，其作用的元件，如钻套、镗套、对刀装置等，其作用是使刀具与定位元件之间获得正确的相对位置。是使刀具与定位元件之间获得正确的相对位置。下一页上一页返回第一节机床夹具的分
8、类与组成第一节机床夹具的分类与组成 4.夹具联接元件夹具联接元件 夹具联接元件是指用于保证夹具在机床上夹具联接元件是指用于保证夹具在机床上定位夹紧用的元件。如铣床夹具底面上安装的定位夹紧用的元件。如铣床夹具底面上安装的定位键等。定位键等。5.其他元件及装置其他元件及装置 根据工件加工要求，有些夹具除上述组成根据工件加工要求，有些夹具除上述组成部分外，还需设置其他元件或装置。如进行多部分外，还需设置其他元件或装置。如进行多工位加工用的分度转位装置、某些夹具的靠摸工位加工用的分度转位装置、某些夹具的靠摸装置，工件抬起装置和辅助支承等。装置，工件抬起装置和辅助支承等。6.夹具体夹具体 夹具体是用于联
9、接夹具各元件及装置，使夹具体是用于联接夹具各元件及装置，使之成为一个整体的基础件。之成为一个整体的基础件。通常定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具通常定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本部分，其他部分根据夹具所属的机床类的基本部分，其他部分根据夹具所属的机床类型、工件加工表面的特殊要求设置。型、工件加工表面的特殊要求设置。上一页返回第二节机床夹具设计方法第二节机床夹具设计方法一、机床夹具设计要求一、机床夹具设计要求1.机床夹具的结构应与其用途和生产规模相适应机床夹具的结构应与其用途和生产规模相适应2.机床夹具零件标准化程度高机床夹具零件标准化程度高3.机床夹具结构应具有足够的刚度、强度和良好机床
10、夹具结构应具有足够的刚度、强度和良好的稳定性的稳定性4.保证使用方便和安全保证使用方便和安全5.有良好的工艺性有良好的工艺性第一节机床夹具的分类与组成第一节机床夹具的分类与组成下一页返回第二节机床夹具设计方法第二节机床夹具设计方法二、专用机床夹具设计的步骤二、专用机床夹具设计的步骤1.收集和研究有关资料收集和研究有关资料2.确定夹具的结构方案确定夹具的结构方案3.绘制夹具的装配草图和装配图绘制夹具的装配草图和装配图4.绘制夹具零件图绘制夹具零件图5.编写专用机床夹具设计说明书编写专用机床夹具设计说明书上一页返回第二章定位方案设计第二章定位方案设计第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位
11、第二节定位误差分析与计算第二节定位误差分析与计算第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位 一、工件的六点定位规则一、工件的六点定位规则 一个自由刚体，在空间直角坐标系中，有一个自由刚体，在空间直角坐标系中，有六个方向活动的可能性，即沿三个坐标轴方向六个方向活动的可能性，即沿三个坐标轴方向的移动和绕三个坐标轴方向的转动。一般把某的移动和绕三个坐标轴方向的转动。一般把某一个活动的可能性称为一个自由度，自由刚体一个活动的可能性称为一个自由度，自由刚体在空间共有六个自由度。在空间共有六个自由度。工件在没有采取定位措施时，其位置具有工件在没有采取定位措施时，其位置具有六个可活动方向。要使工件在某
12、个方向有确定六个可活动方向。要使工件在某个方向有确定的位置，就必须限制该方向的自由度。可以通的位置，就必须限制该方向的自由度。可以通过布置支承点的方式来限制它。如过布置支承点的方式来限制它。如图图2-1所示。所示。若使一个工件在空间占有唯一确定的位置，可若使一个工件在空间占有唯一确定的位置，可在空间直角坐标的三个垂直平面上适当布置六在空间直角坐标的三个垂直平面上适当布置六个支承点，即在底平面布置三个支承点个支承点，即在底平面布置三个支承点1、2和和3(位置不在同一条直线上位置不在同一条直线上)，限制工件三个自由，限制工件三个自由度度;在侧平面布置两个支承点在侧平面布置两个支承点4和和5,限制工
13、件两个限制工件两个自由度自由度;再在后平面布置一个支承点再在后平面布置一个支承点6,限制工件限制工件一个自由度。这样就实现了限制工件在空间六一个自由度。这样就实现了限制工件在空间六个方向的活动性，使工件在空间占据了唯一确个方向的活动性，使工件在空间占据了唯一确定的位置。定的位置。下一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位 用合理布置的六个支承点，分别限制工件用合理布置的六个支承点，分别限制工件的六个自由度，从而确定工件唯一确切位置的的六个自由度，从而确定工件唯一确切位置的规则，称为六点定位规则。规则，称为六点定位规则。二、定位元件选用二、定位元件选用1.一定的精度。一定的精度。
14、2.良好的耐磨性。良好的耐磨性。3.足够的刚性。足够的刚性。4.良好的工艺性便于制造、装配与维修。良好的工艺性便于制造、装配与维修。下一页上一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位(一一)工件以平面为定位基准时常用的定位元件工件以平面为定位基准时常用的定位元件 1.固定支承钉固定支承钉 选用标准支承钉可查选用标准支承钉可查表表2-2。平头支承钉。平头支承钉(A型型)用于支承精基准平面用于支承精基准平面;球头支承钉球头支承钉(B型型)用用于支承粗基准平面于支承粗基准平面;网纹顶面支承钉网纹顶面支承钉(C型型)常用于常用于要求摩擦力大的工件侧面定位。一个支承钉相要求摩擦力大的工件侧
15、面定位。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度当于一个支承点，限制一个自由度;在一平面内，在一平面内，两个支承钉限制二个自由度两个支承钉限制二个自由度;不在同一直线上的不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。三个支承钉限制三个自由度。2.支承板支承板 选用标准支承板可查选用标准支承板可查表表2-3。平面型支承。平面型支承板板(A型型)结构简单，但埋头螺钉处清理切屑比较结构简单，但埋头螺钉处清理切屑比较困难，适用于侧面和顶面定位困难，适用于侧面和顶面定位;带斜槽型支承板带斜槽型支承板(B型型)其槽中可以容纳切屑，清除切屑也比较容其槽中可以容纳切屑，清除切屑也比较容易，适用于底面定位。当支承
16、定位基准平面较易，适用于底面定位。当支承定位基准平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。各支大时，常用几块支承板组合成一个平面。各支承板组装到夹具体上之后，应将其工作表面一承板组装到夹具体上之后，应将其工作表面一起磨削，以保证等高。一个支承板相当于两个起磨削，以保证等高。一个支承板相当于两个支承点，限制二个自由度支承点，限制二个自由度;多个支承板组合成一多个支承板组合成一个平面可以限制三个自由度。个平面可以限制三个自由度。下一页上一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位3.可调支承钉可调支承钉 可调支承常用形式如可调支承常用形式如图图2-2所示。可调支所示。可调支承多用于支承
17、工件的粗基准表面，其支承的高承多用于支承工件的粗基准表面，其支承的高度可以根据需要进行调整。一般每加工一批工度可以根据需要进行调整。一般每加工一批工件时，应根据粗基准的位置变化情况，相应加件时，应根据粗基准的位置变化情况，相应加以调整，以保证加工余量均匀或保证加工表面以调整，以保证加工余量均匀或保证加工表面与非加工面间的位置尺寸。调整到位后将其用与非加工面间的位置尺寸。调整到位后将其用螺母锁紧。在加工同一批工件中，一般不再进螺母锁紧。在加工同一批工件中，一般不再进行调整，其定位作用与固定支承相同。行调整，其定位作用与固定支承相同。下一页上一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位
18、 4.自位支承自位支承 由于自位支承是活动的或浮动的，无沦结由于自位支承是活动的或浮动的，无沦结构上是两点或三点支承，其实只起一个支承点构上是两点或三点支承，其实只起一个支承点的作用，所以自位支承只限制一个自由度。自的作用，所以自位支承只限制一个自由度。自位支承用于增加与工件的接触点，减小工件变位支承用于增加与工件的接触点，减小工件变形或减少接触应力。形或减少接触应力。5.辅助支承辅助支承 辅助支承不能作为定位元件，不能限制工辅助支承不能作为定位元件，不能限制工件的自由度，它只起到增加工件在加工过程中件的自由度，它只起到增加工件在加工过程中的刚性的作用。的刚性的作用。图图2-3为辅助支承的几种
19、形式。为辅助支承的几种形式。下一页上一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位(二二)工件以孔为定位基面时常用的定位元件工件以孔为定位基面时常用的定位元件 1.固定式定位销固定式定位销 常用的固定式定位销的几种典型结构如常用的固定式定位销的几种典型结构如图图2-4所示。所示。2.可换式定位销可换式定位销 可换式定位销适用于生产量大的场合。可换式定位销适用于生产量大的场合。图图2-5所示为可换式定位销在机床夹具上的局部装所示为可换式定位销在机床夹具上的局部装配图。配图。下一页上一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位 3.浮动定位销的几种结构形式浮动定位销的几种结构
20、形式 如如图图2-6所示，浮动定位销靠弹簧来实现所示，浮动定位销靠弹簧来实现浮动作用。浮动作用。图图2-6(a)、(b)是锥形定位销的结构是锥形定位销的结构形式，仅起限制两个自由度的定心作用，其浮形式，仅起限制两个自由度的定心作用，其浮动环节消除了限制上下移动的自由度。动环节消除了限制上下移动的自由度。图图2-6(c)是浮动圆柱定位销的结构，它的浮动不是为了是浮动圆柱定位销的结构，它的浮动不是为了消除某一自由度，而仅仅是为了工件能方便地消除某一自由度，而仅仅是为了工件能方便地装在定位销上。装在定位销上。4.拔销机构拔销机构 拉式拔销机构的几种结构形式如拉式拔销机构的几种结构形式如图图2-7所所
21、示。拔销机构的作用就是为了便于装卸工件，示。拔销机构的作用就是为了便于装卸工件，对于较重的工件它的这种优点更加明显。对于较重的工件它的这种优点更加明显。5.定位心轴与顶尖定位心轴与顶尖 短定位心轴限制两个自由度短定位心轴限制两个自由度;长定位心轴长定位心轴可以限制四个自由度可以限制四个自由度;长定位圆锥心轴可以限制长定位圆锥心轴可以限制五个自由度五个自由度;双顶尖定位，其中固定前顶尖可以双顶尖定位，其中固定前顶尖可以限制三个自由度，浮动后顶尖可以限制两个自限制三个自由度，浮动后顶尖可以限制两个自由度由度下一页上一页返回第一节工件在夹具中的定位第一节工件在夹具中的定位(三三)工件以外圆为定位基面
22、时常用的定位元件工件以外圆为定位基面时常用的定位元件 工件以外圆为定位基面时，一般常用工件以外圆为定位基面时，一般常用V形形块、半圆定位块、定位套及自动定心机构等作块、半圆定位块、定位套及自动定心机构等作为定位元件。为定位元件。1.固定式固定式V形块形块 固定式固定式V形块的几种结构形式如形块的几种结构形式如图图2-8所示所示 2.活动式活动式V形块形块(浮动浮动V形块形块)活动式活动式V形块的几种形式如形块的几种形式如图图2-9所示。所示。3.定位套定位套 定位套的三种形式如定位套的三种形式如图图2-10所示。所示。4.半圆孔半圆孔 半圆孔定位装置如半圆孔定位装置如图图2-11所示，当工件尺
23、所示，当工件尺寸较大，用圆柱孔定位安装不便时，可将圆柱寸较大，用圆柱孔定位安装不便时，可将圆柱孔改成两半。下半孔用作定位，上半孔用于压孔改成两半。下半孔用作定位，上半孔用于压紧工件短半圆孔定位限制两个自由度，长半圆紧工件短半圆孔定位限制两个自由度，长半圆孔定位限制四个自由度。孔定位限制四个自由度。上一页返回第二节定位误差分析与计算第二节定位误差分析与计算 用调整法加工一批工件时，工件在定位过用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中，会遇到由于工件的定位基准与工序基准程中，会遇到由于工件的定位基准与工序基准不重合以及工件的定位面与定位元件工作表面不重合以及工件的定位面与定位元件工作表面存在制造误
24、差等问题，这些都能引起工件的工存在制造误差等问题，这些都能引起工件的工序基准偏离理想位置，由此引起工序尺寸产生序基准偏离理想位置，由此引起工序尺寸产生加工误差，即定位误差加工误差，即定位误差(dw)。定位误差数值大。定位误差数值大小为工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的小为工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量。只有定位误差小于工件相应加工最大偏移量。只有定位误差小于工件相应加工要求的公差的要求的公差的1/5一一1/3，定位方案才认为是合理，定位方案才认为是合理的。因此在夹具设计时必须对定位误差进行分的。因此在夹具设计时必须对定位误差进行分析与计算。析与计算。总定位误差总定位误差(dw
25、)是由因定位基准与工序是由因定位基准与工序基准不重合而引起的定位误差基准不重合而引起的定位误差jb 和因定位副和因定位副制造不准确引起的定位误差制造不准确引起的定位误差db两部分组成。总两部分组成。总定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即的代数和，即下一页返回第二节定位误差分析与计算第二节定位误差分析与计算 (1)只有在调整法加工一批工件时才计算定位误只有在调整法加工一批工件时才计算定位误差。差。(2)在一道工序内，不同的工序尺寸有不同的定在一道工序内，不同的工序尺寸有不同的定位误差，应分别计算。位误差，应分别计算。(3)定位误差数值大小为
26、该批工件的工序基准沿定位误差数值大小为该批工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量。工序尺寸方向上发生的最大偏移量。(4)jb是因定位基准与工序基准不重合而引起是因定位基准与工序基准不重合而引起的，其大小为这两个基准之间的尺寸误差之和的，其大小为这两个基准之间的尺寸误差之和jb不常存在，也完全可以消除不常存在，也完全可以消除 当定位副形成包容与被包容关系时，因其制当定位副形成包容与被包容关系时，因其制造不准确使得工序基准在工序尺寸方向上有一造不准确使得工序基准在工序尺寸方向上有一变动范围，这就是变动范围，这就是db。db不可消除只可减不可消除只可减小小上一页返回表表2-2固定支承钉固定支
27、承钉返回表表2-3支承板支承板返回图图2-1工件在空间的六点定位工件在空间的六点定位返回图图2-2可调支承钓可调支承钓返回图图2-3辅助支承辅助支承返回图图2-4固定式定位销固定式定位销返回图图2-5可换式定位销可换式定位销返回图图2-6浮动定位销浮动定位销返回图图2-7拔销机构拔销机构返回图图2一一8固定式固定式V形块形块返回图图2-9活动式活动式 V形块形块返回图图2一一10定位套定位套返回图图2一一11半圆孔定位装置半圆孔定位装置返回第三章对刀及导向装置设计第三章对刀及导向装置设计 第一节对刀装置设计第一节对刀装置设计 第二节导向元件设计第二节导向元件设计 第一节对刀装置设计第一节对刀装
28、置设计一、对刀装置一、对刀装置 铣削加工的对刀方法一般有以下三种铣削加工的对刀方法一般有以下三种:1)试试切对刀切对刀;2)应用样件对刀应用样件对刀;3)采用对刀装置对刀。采用对刀装置对刀。对刀装置由对刀块和塞尺组成。对刀装置由对刀块和塞尺组成。采用对刀装置对刀时，为防损坏刀刃或造采用对刀装置对刀时，为防损坏刀刃或造成对刀块过早磨损，刀具与对刀面不应直接接成对刀块过早磨损，刀具与对刀面不应直接接触，而应将对刀面移近刀具，而在对刀面和铣触，而应将对刀面移近刀具，而在对刀面和铣刀之间塞人塞尺，凭抽动的松紧感觉来判断对刀之间塞人塞尺，凭抽动的松紧感觉来判断对刀的准确程度。塞尺分为平塞尺和圆塞尺两种，
29、刀的准确程度。塞尺分为平塞尺和圆塞尺两种，其尺寸可取其尺寸可取1 mm,3 mm和和5 mm。对刀装置的几种基本类型如对刀装置的几种基本类型如图图2-12所示。所示。下一页返回第一节对刀装置设计第一节对刀装置设计二、确定对刀块位置尺寸和公差二、确定对刀块位置尺寸和公差 对刀块工作面在夹具上的位置是以定位元对刀块工作面在夹具上的位置是以定位元件的定位表面或定位元件轴心线为基准进行标件的定位表面或定位元件轴心线为基准进行标注的。其位置尺寸可由工序尺寸及塞尺尺寸计注的。其位置尺寸可由工序尺寸及塞尺尺寸计算求得，计算时应取工序尺寸的平均尺寸与塞算求得，计算时应取工序尺寸的平均尺寸与塞尺尺寸之差尺尺寸之
30、差(或之和或之和)为其基本尺寸。其公差一般为其基本尺寸。其公差一般取相应工序尺寸公差的取相应工序尺寸公差的1/51/2，其偏差对称标，其偏差对称标注。注。上一页返回第二节导向元件设计第二节导向元件设计一、钻套基本类型一、钻套基本类型 按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可换式、快换式和特殊钻套，前三种钻套均已可换式、快换式和特殊钻套，前三种钻套均已标准化，可根据需要选用，必要时也可自行设标准化，可根据需要选用，必要时也可自行设计。计。钻套的基本类型及其使用说明见钻套的基本类型及其使用说明见表表2-20。下一页返回第二节导向元件设计第二节导向元件设计二、钻
31、套高度和排屑间隙二、钻套高度和排屑间隙(见见图图2-14)1.钻套高度钻套高度H 钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度有关。钻套高度H越大，刀具的导向性越好，但越大，刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取刀具与钻套的摩擦越大，一般取H=(11.5)d。孔径小、精度要求高时，孔径小、精度要求高时，H取较大值取较大值 2.排屑间隙排屑间隙h 钻套底部与工件间的距离钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。称为排屑间隙。h值应适当选取，值应适当选取，h值太小时，
32、切屑难以自由排值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面损坏出，使加工表面损坏;h值太大时，会降低钻套值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，时，h=(0.30.7)d;加工钢时，加工钢时，h=(0.71.5)d。下一页上一页返回第二节导向元件设计第二节导向元件设计三、确定钻套位置尺寸和公差三、确定钻套位置尺寸和公差 钻套轴线在钻夹具上的位置是以定位元件钻套轴线在钻夹具上的位置是以定位元件的定位表面或定位元件轴心线为基准来标注的。的定位表面或定位元件轴心线为基准来标注的。钻套位置尺寸以工件相应尺寸的平均尺寸为基钻套位置尺寸以工件相应尺
33、寸的平均尺寸为基本尺寸，其公差取为工件相应尺寸公差的本尺寸，其公差取为工件相应尺寸公差的1/51/2,偏差对称标注。偏差对称标注。上一页返回表表2-20钻套的基本类型钻套的基本类型返回下一页表表2-20钻套的基本类型钻套的基本类型返回上一页图图2一一12对刀装置对刀装置返回图图2-14钻套高度和排屑间隙钻套高度和排屑间隙返回第四章夹紧装置设计第四章夹紧装置设计 第一节夹紧装置的组成和基本要求第一节夹紧装置的组成和基本要求 第二节确定夹紧力的基本原则第二节确定夹紧力的基本原则 第三节常用的典型夹紧机构第三节常用的典型夹紧机构 第四节常用夹具元件第四节常用夹具元件第一节夹紧装置的组成和基本要求第一
34、节夹紧装置的组成和基本要求一、夹紧装置的组成一、夹紧装置的组成 夹紧装置由三部分组成，如夹紧装置由三部分组成，如图图2-16所示。所示。1.动力装置动力装置 动力装置是产生夹紧作用力的装置。通常动力装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动、液压、电动等动是指机动夹紧时所用的气动、液压、电动等动力装置。力装置。2.夹紧元件夹紧元件 夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。3.中间传动机构中间传动机构 中间传动机构是介于力源和夹紧元件之中间传动机构是介于力源和夹紧元件
35、之间的传力机构，它将原动力以一定的大小和方间的传力机构，它将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件。如铰链杠杆机构、斜楔机向传递给夹紧元件。如铰链杠杆机构、斜楔机构等。构等。下一页返回第一节夹紧装置的组成和基本要求第一节夹紧装置的组成和基本要求二、夹紧装置的基本要求二、夹紧装置的基本要求 1.夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置。夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置。2.夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面及产生夹紧变形。件表面及产生夹紧变形。3.夹紧机构操作安全、
36、省力，夹紧迅速夹紧机构操作安全、省力，夹紧迅速 4.夹紧机构的复杂程度、工作效率应与生产类夹紧机构的复杂程度、工作效率应与生产类型相适应。结构应尽量简单，便于制造与维修。型相适应。结构应尽量简单，便于制造与维修。5.具有良好的自锁性能具有良好的自锁性能上一页返回第二节确定夹紧力的基本原则第二节确定夹紧力的基本原则一、夹紧力作用点一、夹紧力作用点 夹紧力作用点是指夹紧时，夹紧元件与工夹紧力作用点是指夹紧时，夹紧元件与工件表面的接触位置。它对工件夹紧的稳定性和件表面的接触位置。它对工件夹紧的稳定性和变形有很大影响。变形有很大影响。1.夹紧力的作用点应落在支承元件上或几个支夹紧力的作用点应落在支承元
37、件上或几个支承元件所形成的支承平面内，以保证确定定位承元件所形成的支承平面内，以保证确定定位的工件位置不被破坏的工件位置不被破坏 2.夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这对刚性差的工件尤为重要上，这对刚性差的工件尤为重要 3.夹紧力的作用点应尽可能靠近加工面，这样夹紧力的作用点应尽可能靠近加工面，这样可以增加夹紧力的可靠性，防止和减少工件的可以增加夹紧力的可靠性，防止和减少工件的振动。振动。下一页返回第二节确定夹紧力的基本原则第二节确定夹紧力的基本原则二、夹紧力的方向二、夹紧力的方向 夹紧力的方向与工件定位基准所处的位置，夹紧力的方向与工件定位基准
38、所处的位置，以及工件所受外力的作用方向等有关。以及工件所受外力的作用方向等有关。1.夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基准，以保证加工精度。基准，以保证加工精度。2.夹紧力的作用方向应有利于减少所需的夹紧夹紧力的作用方向应有利于减少所需的夹紧力的大小。力的大小。下一页上一页返回第二节确定夹紧力的基本原则第二节确定夹紧力的基本原则三、夹紧力的大小三、夹紧力的大小 夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性、工夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性、工件和夹具的变形、夹紧装置的复杂程度等都有件和夹具的变形、夹紧装置的复杂程度等都有很大的影响。很大的影响。计算夹紧力，通常将
39、夹具和工件看成一个计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力夹紧力(大型工件还应考虑重力、高速运动的工大型工件还应考虑重力、高速运动的工件还应考虑惯性力等件还应考虑惯性力等)后达到静力平衡条件，计后达到静力平衡条件，计算出理沦夹紧力算出理沦夹紧力FJ0，再乘以安全系数，再乘以安全系数K，作为，作为实际所需的夹紧力实际所需的夹紧力F，即，即:考虑到切削力的变化和工艺系统变形等因考虑到切削力的变化和工艺系统变形等因素，一般在粗加工时取素，一般在粗加工时取K=2.53,精加工时取精加工时取K=1.5 2。加工过程中切
40、削力的作用点、方向。加工过程中切削力的作用点、方向和大小可能都在变化，估算夹紧力时应按最不和大小可能都在变化，估算夹紧力时应按最不利的情况考虑。利的情况考虑。上一页返回第三节常用的典型夹紧机构第三节常用的典型夹紧机构一、斜楔夹紧机构一、斜楔夹紧机构 斜楔是夹紧机构中最基本的一种形式，它斜楔是夹紧机构中最基本的一种形式，它是利用斜面移动时所产生的压力来夹紧工件。是利用斜面移动时所产生的压力来夹紧工件。在生产中，直接使用楔块楔紧工件的情况比较在生产中，直接使用楔块楔紧工件的情况比较少。在手动夹紧中，楔块往往和其他机构联合少。在手动夹紧中，楔块往往和其他机构联合使用，通常在气动和液压夹具中广泛应用。
41、使用，通常在气动和液压夹具中广泛应用。图图2-20为楔式铰链夹紧机构。当楔块为楔式铰链夹紧机构。当楔块2向向左移动左移动(在在A-A刘面中刘面中)时，连板时，连板3同时带动两螺同时带动两螺栓栓5向下移动，于是两压板向下移动，于是两压板4同时将工件压紧。同时将工件压紧。图图2-21为楔式联动夹紧机构为楔式联动夹紧机构下一页返回第三节常用的典型夹紧机构第三节常用的典型夹紧机构二、螺旋夹紧机构二、螺旋夹紧机构 1.单螺旋夹紧机构单螺旋夹紧机构 图图2-22(a)是最简单的螺旋夹紧机构，螺是最简单的螺旋夹紧机构，螺钉头部直接压紧工件表面。这种机构在使用时钉头部直接压紧工件表面。这种机构在使用时容易压坏
42、工件表面，而且拧动螺钉时容易使工容易压坏工件表面，而且拧动螺钉时容易使工件产生转动，破坏原来的定位，一般应用较少。件产生转动，破坏原来的定位，一般应用较少。图图2-22(b)中，螺杆中，螺杆3的头部通过活动的压块的头部通过活动的压块1与与工件表面接触，在拧动螺杆时，压块不随螺杆工件表面接触，在拧动螺杆时，压块不随螺杆转动，而只做轴向移动，可防止在夹紧时带动转动，而只做轴向移动，可防止在夹紧时带动工件转动，并避免压坏工件表面。采用衬套工件转动，并避免压坏工件表面。采用衬套2可可以提高夹紧机构的使用寿命，当螺纹磨损时也以提高夹紧机构的使用寿命，当螺纹磨损时也可通过更换件可通过更换件2，迅速恢复螺旋
43、夹紧功能。，迅速恢复螺旋夹紧功能。2.螺旋压板夹紧机构螺旋压板夹紧机构 图图2-23为螺旋压板夹紧机构。为螺旋压板夹紧机构。3.快速夹紧机构快速夹紧机构 图图2-24为快速夹紧机构为快速夹紧机构下一页上一页返回第三节常用的典型夹紧机构第三节常用的典型夹紧机构四、定心夹紧机构四、定心夹紧机构 定心夹紧机构能够在实现定心定心夹紧机构能够在实现定心(定位基准定位基准与工序基准重合于工件对称中心或对称平面与工序基准重合于工件对称中心或对称平面)作作用的同时，起到将工件夹紧的作用。定心夹紧用的同时，起到将工件夹紧的作用。定心夹紧机构中与工件定位基准相接触的元件，既是定机构中与工件定位基准相接触的元件，既
44、是定位元件，又是夹紧元件。定心夹紧机构是利用位元件，又是夹紧元件。定心夹紧机构是利用定位一夹紧元件的等速移动或均匀弹性变形的定位一夹紧元件的等速移动或均匀弹性变形的方式，来消除定位尺寸偏差对工件定心或对中方式，来消除定位尺寸偏差对工件定心或对中的不利影响。因此，其基本类型可分为机械定的不利影响。因此，其基本类型可分为机械定心夹紧机构和弹性定心夹紧机构。心夹紧机构和弹性定心夹紧机构。下一页上一页返回第三节常用的典型夹紧机构第三节常用的典型夹紧机构 1.机械定心夹紧机构机械定心夹紧机构 一般三爪卡盘、双顶尖、等距移动双一般三爪卡盘、双顶尖、等距移动双V形形块等均为机械定心夹紧机构块等均为机械定心夹
45、紧机构图图2-26 (a)所示为利所示为利用斜楔实现机械定心夹紧机构的形式。工作时用斜楔实现机械定心夹紧机构的形式。工作时推动锥体推动锥体2向右移动，使三个卡爪向右移动，使三个卡爪1同时仲出，同时仲出，对工件内孔进行定心夹紧对工件内孔进行定心夹紧 2.弹性定心夹紧机构弹性定心夹紧机构 弹性定心夹紧机构常用于装夹轴、套类工弹性定心夹紧机构常用于装夹轴、套类工件。件。图图2-26 (b)所示为用于工件以内孔为定位所示为用于工件以内孔为定位基面的弹簧心轴。旋转螺母基面的弹簧心轴。旋转螺母4时，锥体时，锥体1和锥套和锥套3迫使弹性简夹迫使弹性简夹2上的簧瓣定心涨开，从而将工件上的簧瓣定心涨开，从而将工
46、件定心夹紧。定心夹紧。下一页上一页返回第三节常用的典型夹紧机构第三节常用的典型夹紧机构 五、铰链夹紧机构五、铰链夹紧机构 铰链夹紧机构是一种增力机构，它具有铰链夹紧机构是一种增力机构，它具有增力倍数较大，摩擦损失较小的优点，但自锁增力倍数较大，摩擦损失较小的优点，但自锁性较差，广泛应用于气动夹具中。性较差，广泛应用于气动夹具中。图图2-27所示为铰链夹紧机构，当拉杆所示为铰链夹紧机构，当拉杆1向向左移动时，拉杆上的斜面通过钢球左移动时，拉杆上的斜面通过钢球4推动推杆推动推杆3使两压板使两压板2将工件夹紧。将工件夹紧。六、常用典型夹紧机构图例六、常用典型夹紧机构图例 表表2-29列出了较为常用的
47、典型夹紧机构。列出了较为常用的典型夹紧机构。上一页返回第四节常用夹具元件第四节常用夹具元件 一、夹紧件一、夹紧件 1.螺母螺母 夹具中使用的螺母标准件主要有夹具中使用的螺母标准件主要有:带肩六带肩六角螺母、球面带肩螺母、菱形螺母等。角螺母、球面带肩螺母、菱形螺母等。2.螺钉螺钉 夹具中使用的螺钉标准件主要有夹具中使用的螺钉标准件主要有:固定手固定手柄压紧螺钉、阶形螺钉、内六角圆柱头螺钉等。柄压紧螺钉、阶形螺钉、内六角圆柱头螺钉等。3.垫圈垫圈 夹具中使用的垫圈标准件主要有夹具中使用的垫圈标准件主要有:转动垫转动垫圈、球面垫圈、锥面垫圈、快换垫圈等。圈、球面垫圈、锥面垫圈、快换垫圈等。下一页返回
48、第四节常用夹具元件第四节常用夹具元件 4.压块压块 夹具中使用的光面压块标准件。夹具中使用的光面压块标准件。5.压板压板 夹具中使用的压板标准件主要有夹具中使用的压板标准件主要有:移动压移动压板、转动压板、偏压轮用压板、平压板、直压板、转动压板、偏压轮用压板、平压板、直压板、铰链压板、回转压板、钩形压板等。板、铰链压板、回转压板、钩形压板等。6.偏心轮偏心轮 夹具用标准圆偏心轮参见夹具用标准圆偏心轮参见表表2-50，标准偏，标准偏心轮用垫板参见心轮用垫板参见表表2-51。7.支座支座 夹具用标准铰链支座见夹具用标准铰链支座见表表2-52。8.快速夹紧装置快速夹紧装置 夹具用标准快速夹紧装置参见
49、夹具用标准快速夹紧装置参见表表2-53下一页上一页返回第四节常用夹具元件第四节常用夹具元件 9.操作件及其他标准元件操作件及其他标准元件 夹具常用标准操作件有滚花把手、星形把夹具常用标准操作件有滚花把手、星形把手等。本书还列出了夹具常用的其他标准元件，手等。本书还列出了夹具常用的其他标准元件，如导板如导板,铰链轴、圆柱螺旋压缩弹簧、法兰式气铰链轴、圆柱螺旋压缩弹簧、法兰式气缸、膜片式气缸等。缸、膜片式气缸等。上一页返回图图2-16夹紧装置夹紧装置返回图图2-20楔式铰链夹紧机构楔式铰链夹紧机构返回图图2-21楔式联动夹紧机构楔式联动夹紧机构返回图图2-22单螺旋夹紧机构单螺旋夹紧机构返回图图2
50、-23螺旋压板夹紧机构螺旋压板夹紧机构返回图图2-24快速夹紧机构快速夹紧机构返回图图2-26定心夹紧机构定心夹紧机构返回图图2-27铰链夹紧机构铰链夹紧机构返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页上一页返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页上一页返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页上一页返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页上一页返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页上一页返回表表2-29常用典型夹紧机构常用典型夹紧机构下一页上一页返回表表2-29常用典型夹紧
