机床夹具的定位原理和定位元件
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二、机床夹具介绍夹具最早出现在1787年,至今经历了三个发展阶段。
第一阶段表现为夹具与人的结合。
在工业发展初期。
机械制造的精度较低,机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺,而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具;第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展,夹具的门类才逐步发展齐全。
夹具的定位、夹紧、导向(或对刀)元件的结构也日趋完善,逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一;第三阶段,即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高,夹具在系统中占据相当重要的地位。
这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。
2.1夹具的现状几生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代,以适应市场激烈竞争,尽管国际生产研究协会的统计表明中不批,多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。
然而目前,一般企业习惯与采用传统的专用夹具,在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。
另一方面,在多品种生产的企业中,约隔4年就要更新80%左右的专用夹具,而夹具的实际磨损量只有15%左右,特别最近年来柔性制造系统(FMS)、数控机床(NC),加工中心(MC)和成组加工(GT)等新技术被应用和推广,使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。
综上所述,现代生产对夹具提出了如下新的要求:(1)能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期(2)能装夹一组相似性特征的工件(3)适用于精密加工的高精度的机床(4)适用于各种现代化制造技术的新型技术(5)采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置,进一步提高劳动生产率2.2现代夹具的发展发向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面:1、精密化随着机械产品精度的日益提高,势必也相应提高对其精度要求。
精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度可达正负0.1,用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为5um,又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆读可达0.2~0.5um。
第1章工件的定位●理解六点定位原理。
●常用定位元件限制的自由度。
●工件定位方式:完全定位、不完全定位、过定位和欠定位。
●常用定位元件的设计。
●定位误差的分析和计算。
●根据零件工序加工要求,确定定位方式。
●根据零件工序加工要求,确定定位方案。
●掌握定位元件的设计方法。
●掌握定位误差的分析和计算。
1.1工作场景导入【工作场景】如图1.1所示,钢套零件在本工序中需钻φ5mm孔,工件材料为Q235A钢,批量N=2000件。
钢套零件三维图如图1.2所示。
【加工要求】(1)φ5mm孔轴线到端面B的距离20±0.1mm。
(2)φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0.1mm。
本任务是设计钻φ5mm孔的钻床夹具定位方案。
图1.1钢套零件钻φ5mm工序图图1.2钢套零件三维图【引导问题】(1)仔细阅读图1.1,分析零件加工要求,各工序尺寸的工序基准是什么?(2)工件定位与夹紧的概念是什么?分析它们分别是由什么装置实现的?(3)六点定位原理是什么?(4)什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位?(5)常用定位元件有哪些?定位元件限制的自由度?(6)定位方案设计的基本原则是什么?定位元件的要求是什么?(7)定位误差如何分析和计算?(8)企业生产参观实习。
①生产现场机床夹具的组成是什么?②生产现场机床夹具使用的定位元件有哪些?③生产现场机床夹具定位时限制几个自由度?1.2基础知识【学习目标】理解六点定位原理,分析常用定位元件限制的自由度,确定工件的定位方式,常用定位元件的设计,定位方案设计的基本原则,定位误差的分析和计算。
1.2.1工件定位的基本原理1.概述为了达到工件被加工表面的技术要求,必须保证工件在加工过程中的正确位置。
夹具保证加工精度的原理是加工需要满足3个条件:①一批工件在夹具中占有正确的位置;②夹具在机床上的正确位置;③刀具相对夹具的正确位置。
显然,工件的定位是极为重要的一个环节。
本章就要讨论工件的定位问题。
仅供内部学习,手打不易,请勿外泄2021级机械设计制造一、名词解释:定位元件:夹具中确定工件位置的元件夹紧装置:动力装置,中间传力机构,夹紧元件组成的装置通用夹具:指在各类机床上广泛应用的各种夹具专用夹具:指仅仅适用于某一工件的某一道或数道工序的加工而专门设计的夹具定位:使一批工件在机床上或夹具上相对于刀具处在正确的加工位置的操作过程夹紧:工件在夹具中定位后,使工件在加工过程中,始终保持定位时所取得的正确加工位置装夹:将工件安放在机床上或夹具上进展定位和夹紧的操作过程。
六点定位原理:任一刚体在空间都有六个自由度,要使它在机床上〔或夹具中〕完全定位,就必须限制它在空间的六个自由度完全定位:工件在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限制的定位方法局部定位:限制了影响工件加工精度的自由度,且又少于六点的定位方法欠定位:工件在夹具中定位时,应该消除的自由度而没有被消除的定位重复定位:具有重复限制工件自由度的定位称为重复定位固定支承:夹具体上,支承点的位置固定不变的定位元件可调支承:夹具体上,支承点的位置可以调节的定位元件自位支承:支承点的位置在工件定位中,随工件定位基准面位置变化而自动适应的定位元件辅助支承:只起提高工件支承刚性或起辅助作用的定位元件定位误差:由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差基准位置〔位移〕误差:由于定位副存在误差引起的定位基准在加工方向上的最大位置变动范围基准不重合误差:由于工件的定位基准和设计基准〔或工序基准〕不重合而产生的误差称为基准不重合误差。
夹紧机构:承受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的局部夹具自锁性:指当工件被夹紧之后,在不再施加力的情况下工件依然被夹紧偏心圆的特性参数:偏心圆的直径d与偏心距e的比值d/e分度装置:工件在一次装夹中,每加工完一个外表,通过夹具上可动局部连同工件一起转过一定的角度或移动一定距离,以改变加工外表的位置的装置误差平均效应分度原理:指在分度盘精度一样的条件下,由于采用了两圆柱销, 同时均匀对定, 所产生的分度误差是分度盘上两相邻分度孔位置误差的平均值,从而使转角误差因均分而减少。
机床夹具工作原理
机床夹具是用来夹固工件在机床上进行加工的装置。
它的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 夹紧原理:夹具通过夹紧装置将工件夹紧在固定位置上。
夹紧装置可以通过液压、气压或机械力等方式实现。
当工件被夹紧后,夹具会通过它自身的刚性来保持工件的位置稳定,以便于机床对其进行切削加工。
2. 定位原理:夹具通过定位元件使工件准确的定位到所需的加工位置。
定位元件可以是定位销、平面定位等。
通过定位元件的精确定位,可以确保工件在加工过程中位置的准确性和稳定性。
3. 支撑原理:夹具需要提供工件在加工过程中的支撑。
支撑可以通过夹具的支撑面、支撑块等形式来实现。
支撑的作用是为了防止工件在加工过程中发生变形或振动,以保证加工精度和表面质量。
4. 切削原理:夹具在机床上会进行各种切削加工,如铣削、钻孔、螺纹加工等。
在进行切削加工时,夹具需要提供足够的强度和刚性以承受切削力,并确保工件在加工过程中的稳定性和安全性。
总结起来,机床夹具通过夹紧、定位、支撑等方式来保持工件的稳定性和位置准确性,以确保机床能够对工件进行精确的切削加工。