1、机械制造技术基础,GDUT,第八节 机床夹具,一、概述,机床夹具： 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，并把工件可靠地夹紧。,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。,图2-64 尾座套筒铣键槽夹具,图2-65 尾座套筒铣键槽工序及工件加工时的正确位置,1、机床夹具的用途,机床夹具是机床上用以夹装工件的一种装置，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，并把工件可靠地夹紧。 机床夹具
2、在生产中应用十分广泛。,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。,2、机床夹具的分类,根据夹具的应用范围和特点，分为如下类： （1）通用夹具 ：如三爪卡盘。 （2）专用夹具：适用于定型产品的成批大量生产。 （3）通用可调夹具和成组夹具 ：图2-66 （4）组合夹具 ：图2-67 （5）随行夹具：图2-68,通用夹具 如通用三爪或四爪卡盘、机器虎钳、万能分度头、磁力工作台等，最大特点是通用性强，使用时无需调整或是稍加调整，就可以使用多种工件的夹装，广泛用于单件小批量生
3、产中。,专用夹具 指专门为某一工件的某道工序而设计的，一般不能用于其他零件或同一零件的其他工序。适用于定型产品的成批大量生产。,通用可调夹具和成组夹具 他们共同的特点是，在加工完一种工件后，只需对夹具进行适当的调整或更换个别元件，即可用于加工形状、尺寸相近或加工工艺相似的多种工件。这两种夹具的不同之处在于，前者的加工对象并不明确，适用范围较广；后者专为某一零件组的成组加工而设计，其加工对象明确，针对性强，结构更加紧凑。,组合夹具 组合夹具是由一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的专用夹具。其基本特点是：结构灵活多变，元件能长时间重复使用，设计和组装周期短。,随行夹具 是大批量生产中在自动线上
4、使用的一种移动式夹具。除了对工件进行夹装外，还带着工件沿自动线运动，使工件通过各机床，依次进行加工。,二、基准及其分类,基准的含义 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。 根据基准功用分：设计基准和工艺基准。,工艺基准又分为： 定位基准： 在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。,三、工件在夹具中的定位,1、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
5、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。 用按一定规律分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为工件的六点定位原理。,图2-72 工件的六点定位,2、支承点与定位元件,工件在夹具中定位时，实际上是通过定位元件与工件的定位基面接触来限制工件自由度的。 常用的定位元件有支承钉、支撑板、心轴、V型块、圆柱销、圆锥销等等。 一个定位元件相当于几个支承点，应根据它在夹具中实际限制了工件的自由度数来判断。,3、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
6、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，件被限制的自由度数一般不少于三个。,4、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。图7-75 欠定位是绝对不允许的，过定位要使用得当。,5、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 以上定位方式和定位元件详见表2-9,平面1,平面2,四、工件在夹具中的夹紧,（一）夹紧装置的组成及基本要求 1、夹紧
7、装置的组成： 动力装置 夹紧机构,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，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不振动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形； 夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力； 结构应尽量简单，制造、维修要方便。,2、夹紧装置的基本要求,（二）夹紧力的确定,力的三要素 作用点、方向、大小。 力对工件的影响 改变运动的惯性状态 弹性变形 塑性变形,1、夹紧力作用点的选择 2、力作用方向的选择 3、夹紧力大小的确定,（三）典型夹紧机构,1.斜楔夹紧机构及特点 利用斜面楔紧原理对工件进行夹紧； 结构简单 具有增力特性：可将原动力放大这约多倍 具有自锁特性
8、 夹紧行程小 直接应用不方便，用作增力机构,2、螺旋夹紧机构及特点 可以看作是绕在圆柱体上的斜面，将它展开就相当于一个斜楔。 结构简单、紧凑； 具有增力特性：可将原动力放大100倍左右； 具有很好的自锁特性； 夹紧行程不受限制-优点； 应用广泛（手动夹具）,3、圆偏心夹紧机构及特点 可以看作是绕在基圆盘上的斜面，将它展开就相当于一个斜楔； 结构简单、操作快速； 具有增力特性：可将原动力放大约10倍以上； 自锁特性不稳定： 变化； 夹紧行程不大； 应用于夹紧力不大、没有振动且要求快速夹紧的场合。,4、定心夹紧机构的特点 定位与夹紧用同一元件； 利用该元件等速趋近（或退离）某一中心线或对称平面，或利用该元件的均匀弹性变形，完成对工件的定位夹紧或松开； 主要适用于几何形状对称并以对称轴线、对称中心或对称平面为工序基准的工件定位夹紧。,5、铰链夹紧机构和联动夹紧机构 铰链夹紧机构的主要特点是结构简单、增力比大，但自锁性差。它常用在气动夹具中作为增力机构，经弥补气缸原动力的不足。 联动夹紧机构是一种操作简便的高效夹紧机构。它可通过一个操作手柄或利用一个动力装置，实现对一个工件的同一方向或不同方向的多点夹紧，或同时夹紧若干个工件。,（四）夹紧动力装置,手动 气动夹紧装置 液压夹紧装置 真空夹紧装置 电磁夹紧装置,Thank You !,GDUT,
