工件的装夹和夹紧装置
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机床夹具的一般组成和作用
机床夹具是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和刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧。
机床夹具的一般组成包括以下几个部分:
1. 定位元件:用于确定工件在夹具中的正确位置。
2. 夹紧装置:用于将工件固定在夹具上,以防止其在加工过程中移动或旋转。
3. 夹具体:用于连接和支撑定位元件和夹紧装置,并将其固定在机床上。
4. 对刀或导向元件:用于确定刀具相对于工件的正确位置。
5. 连接元件:用于将夹具与机床连接起来。
6. 其它元件或装置:根据具体的加工要求,可能还需要一些其它元件或装置,如分度装置、靠模装置等。
机床夹具的主要作用是保证加工精度、提高生产效率、减轻劳动强度、扩大机床的使用范围等。
它在机械加工中起着非常重要的作用,是机械加工工艺系统中的一个重要组成部分。
一、填空题1.工件六个自由度完全限制称为完全定位,按加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位,夹具上的两个或两个以上的定位元件重复约束同一个自由度的现象,称为过定位。
2.工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。
3.夹紧装置主要由动力源装置、传力机构、夹紧元件三部分组成。
4.主要支承用来限制工件的自由度。
5.设计夹具夹紧机构时,必须首先合理确定夹紧力的三要素:大小、方向和作用点。
6.轴类零件一般采用中心孔作为定位基面7.短圆柱销可限制2个自由度。
长圆柱销可限制4 个自由度。
圆锥销一般只能限止3个自由度。
8.机床夹具的基本组成是定位元件、夹紧装置、夹具体。
9.铣床夹具的对刀装置由塞尺和对刀块组成。
10.窄V形块限止2个自由度。
长V形块限制4个自由度。
11.一面两销组合定位中,为避免两销定位时出现过定位干涉现象,实际应用中将其中之一做成菱形销结构。
12.菱形销可限制1个自由度。
13.夹紧装置主要由动力源装置、传力机构、夹紧元件三部分组成。
14.主要支承用来限制工件的自由度。
15.造成定位误差的原因有基准位移、基准不重合。
16.工件的实际定位点数,如不能满足加工要求,少于应有的定位点数,称为欠定位,这在加工中是不允许的。
17.工件定位的基本原理是六点定位原理。
18.夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具等。
19.机床夹具设计主要研究的是专用夹具的设计。
20.辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性,不起定位作二、选择题1.铣床上用的平口钳属于( A )。
A、通用夹具B、专用夹具C、成组夹具2.自位支承(浮动支承)其作用增加与工件接触的支承点数目,但(B)A、不起定位作用B、一般来说只限制一个自由度C、不管如何浮动必定只能限制一个自由度3.工件装夹中由于(A)基准和定位基准不重合而产生的加工误差,称为基准不重合误差A、设计(或工序)B、工艺C、测量D、装配4.决定某种定位方法属几点定位,主要根据(B )。
第一章工件的装夹---本书重点工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。
定位的任务是:使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。
工件位置的正确与否,用加工要求来衡量夹紧的任务是:使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置,以保证机械加工的正常进行。
定位、夹紧装夹在装夹工件----------→夹具-----→机床<------刀具§1.1 工件定位的基本原理一. 六点定则在空间直角坐标系中,工件可以沿X、Y、Z轴有不同的位置,称作工件沿X、Y、Z的位置自由度,用X、Y、Z表示;也可以绕X、Y、Z轴有不同的位置,称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度,用X、Y、Z表示。
用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、Y、Z,称为工件的六个自由度。
用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则,称为六点定则。
XOY面中,1,2,3支撑点:Z,X,YYOZ 面中,4,5点:X,ZZOX面中,6点:Y支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形,三角形的面积越大,定位越稳。
工件侧面上的两个支承点不能垂直放置.注意:(1).定位就不能脱离,始终保持接触(2).不考虑受力,受力后不脱离定位面---夹紧的任务二. 限制工件自由度与加工要求的关系按照加工要求确定工件必须限制的自由度,在夹具设计中是首先要解决的问题。
加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择表1-2 满足加工要求必须限制的自由度1.完全定位:工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。
2.不完全定位:工件被限制的自由度少于六个,但能保证加工要求的定位。
在工件定位时,以下几种情况允许不完全定位:l)加工通孔或通槽时,沿贯通钢的位置自由度可不限制。
2)毛坯(本工序加工前)是轴对称时,绕对称轴的角度自由度可不限制。
3)加工贯通的平面时,除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外,还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。
工件的装夹和夹紧装置
课题项目:工件的夹紧和夹紧装置
教学目标知识目标
1、掌握基本夹紧机构夹紧力的计算方法;
2、掌握基本夹紧机构自锁条件的确定方法;能力目标
1、掌握斜楔夹紧机构的原理及组成;
2、掌握螺旋夹紧机构的结构及原理;
3、掌握圆偏心夹紧机构的原理。
素质目标
1、培养学生语言表达能力;
2、培养学生自主学习的能力;
3、培养学生团队协作的能力;
4、增强学生的安全意识。
教学重点基本夹紧机构自锁条件的确定方法
教学难点螺旋夹紧机构的结构及原理
课型多媒体授课授课课时2课时
教学过程教学内容教学方
法、手段
师生
活动
时间
分配
导入
根据下图中斜楔夹紧机构的受力分析,来
确定基本夹紧机构夹紧力的计算、自锁条件及
几何特点,是我们本项目所要解决的问题。
情境教
学法
多媒体
1、教师
讲解;
2、学生
听课
5
分
钟
教
学实施告知
1.夹紧装置的组成
1)力源装置力源装置是产生夹紧原始作
用力的动力装置。
通常使用的动力装置有气压
装置、液压装置、电动装置、磁力装置等;
2)夹紧机构夹紧机构一般由中间递力机
构和夹紧元件组成。
它的作用是传递原始作用
力,改变其大小、方向,使之变为夹紧力,并
执行夹紧工件的任务。
2.夹紧装置的基本要求
1)在夹紧过程中应能保持工件定位时所获
得的正确位置;
2)夹紧应可靠和适当;
3)夹紧装置应操作方便,省力、安全;
4)夹紧装置的复杂程度与自动化程度应与
工件的生产批量和生产方式相适应。
3.夹紧力方向的确定原则
1)夹紧力作用方向应有利于工件的准确定
位,而不能破坏定位。
为此一般要求夹紧力方
向朝向定位元件,且应垂直于主要定位基准。
2)夹紧力作用方向应使工件夹紧变形小。
为此一般要求夹紧力作用方向最好指向工件刚
讲授法;
讨论法;
多媒体;
1、教师
讲解;
2、学生
听课
10
分
钟
度最大的方向。
3)夹紧力作用方向应有利于减小夹紧力。
为此要求夹紧力方向尽可能与切削力、工件重
力方向一致,以减小所需夹紧力。
初步
训练
1.夹紧力的方向对镗孔垂直度选择
在直角支座零件上镗孔,要求保证孔的轴
线垂直于端面A,根据这一加工要求,则应以A
面为主要定位基准,此时夹紧力作用方向应垂
直A面,如图(a)中Q力所指方向,如图(b)
中所示Q力的方向是不合理的。
如不合理,由
于A面和B面垂直度误差,将会引起被加工孔
轴线相对于A面产生位置误差。
2.薄壁套筒的夹紧
上图为薄壁套筒工件的夹紧,它的轴向刚
度比径向刚度大,如左图所示,使用三爪卡盘
径向夹紧套筒,将会引起较大变形,若改为右
图所示,用螺母轴间夹紧工件,则不易产生变
形。
3.在立钻上钻孔
在立钻上钻孔,即为夹紧力与切削力、工
件重力方向一致的情况,这种情况下所需的夹
紧力最小。
4.辅助支承与辅助夹紧
多媒体+
视频
1、教师
演示;
2、学生
观察或
在教师
指导下
训练。
45
分
钟
如图所示,零件加工部位刚性较差,且距夹紧力作用点较远,在靠近加工部位增设辅助支承,并施加附加夹紧力,可有效防止切削过程中的振动和变形。
强化训练1.斜楔夹紧机构
所谓斜楔夹紧机构,就是利用斜楔上的斜
面直接或间接将工件夹紧的机构。
它是夹紧机
构中最基本的型式。
1)斜楔夹紧机构的夹紧力
上图所示为斜楔在夹紧过程中的受力情
况,在原始力Q的作用下,斜楔楔入工件和夹
具体之间使工件压紧。
2)斜楔的增力特性和升角的合理选择
夹紧力W与原始力Q之间的比值称为增力
系数,用iz表示。
它表示夹紧机构的增力特征。
对于斜楔夹紧:
12
1
()
z
W
i
Q tg tg
ϕαϕ
==
++
2.螺旋夹紧机构
利用螺旋直接或与其它元件组合实现夹紧
工件的机构称为螺旋夹紧机构。
1)螺旋夹紧的自锁性能
螺旋夹紧一般情况下采用标准公制螺纹,
其螺旋升角很小,如以M8~M52的螺纹为例,其
升角α在3010’~1051’范围,显然远较摩擦
角小,故自锁性能好。
3.增力系数
单个螺旋夹紧时,其增力系数为
''
21
''
21
()
2
()
2
z
QL
d
tg r tg
W L
i
d
Q Q tg r tg
αϕϕ
αϕϕ
++
===
++
因α、φ 1’、φ 2解一般很小,而且L
比d0和r’大和得多,故增力系数iz很大,
因此说,螺旋夹紧机构的增力性能很好。
2)组合螺旋夹紧机构
多媒体+
视频
1、教师
引导、示
范;2、
学生分
组,单独
对项目
进行讨
论训练。
25
分
钟。