工件的装夹和夹紧装置

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。

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 ）。

常见夹紧机构夹紧机构的种类很多，这里只简单介绍其中一些典型装置。

（1）斜楔夹紧机构图 4.52所示是一些斜楔夹紧实例。

斜楔夹紧机构是利用斜面的楔紧作用，将外力传递给工件，完成工件的夹紧。

当楔块的升角α 在 6 0 ~10 0 时具有自锁性能。

但自锁的稳定性较差，主要用于夹紧机构中来改变力的方向。

（    2）螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且螺旋相当于一个斜楔缠绕在圆柱体的表面形成的；由于其升角小（ 3 0 左右）则螺旋机构具有较好的自锁性能，获得的夹紧力大，是应用最广泛的一种夹紧机构。

如图 4.53、4.56所示1）单个螺旋夹紧机构如图4.53（a）（b）中直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构。

螺钉头部直接压在工件表面上，可能会损伤工件或带动工件旋转。

为克服这一缺点在其头部加装浮动压块，以增加接触面积，减少损伤。

如图4.54所示夹紧动作慢使这一机构的另一缺点。

通常采用一些快速结构，如快卸垫圈、快换螺母、快速机构等，如图 4.55所示。

2）螺旋压板夹紧机构图4.56是螺旋压板夹紧机构的几种典型结构，其在夹紧机构中广泛的使用。

3）钩形压板夹紧机构图4.57是螺旋钩形压板夹紧机构的一些结构，其特点是结构紧凑，使用灵活、方便。

（3）偏心夹紧机构它是利用偏心间直接或间接夹紧工件的机构。

偏心夹紧分圆偏心和曲线偏心两种，其特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力小，夹紧行程短，用于振动小、切削力不大的场合。

图 4.58是几种典型的偏心夹紧机构的实例，图4.59是圆偏心轮的几种结构。

（4）联动夹紧机构是利用机构的组合完成单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。

它可以实现多件加工、减少辅助时间、提高生产效率、减轻工人的劳动强度等。

1）单件联动夹紧机构利用夹紧机构实现工件的多向、多点夹紧。

如图4.60所示机构实现二力垂直夹紧。

2）多件联动夹紧机构一般有平行式多件联动夹紧机构和连续式多件联动夹紧机构。

工艺基准按照用途不同可以分为：定位基准测量基准装配基准工序基准1．获得零件形状精度的方法有：轨迹法成形法展成法（范成法）2．机械加工工序安排的原则是：先基准面，后其它面先主要表面，后次要表面先主要平面，后主要孔先安排粗加工工序，后安排精加工工序二、判断题（√）1.工件在夹具中定位时，欠定位是绝对不允许的，过定位特殊情况下是可以存在的。

（×）4.修配装配法特别适合于大批大量生产方式下的高精度多环尺寸链的装配。

（√）5.主轴的纯径向跳动误差在用车床加工端面时不引起加工误差（×）6.自激振动的振动频率接近于或低于工艺系统的低频振型的固有频率。

（√）7.磨削的径向磨削力大，且作用在工艺系统刚性较差的方向上。

3.试述粗基准的选用原则。

（1）该表面加工余量要求均匀时；(2)加工余量最小的表面；(3)位置精度要求较高的表面(4)粗基准的表面要求平整光洁；(5)粗基准一般只使用一次。

一、填空：1、机械产品的基本生产过程一般可以分为三个生产阶段：毛胚制造阶段、加工阶段和装配调试阶段。

2、工步是指工序中加工表面、切削刀具和切削用量（不包括背吃刀量）都不变的情况下所连续完成的那一部分工艺过程。

3、常用的工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基本形式。

二、判断题：（正确的在括号内打“√”；错误的打“×”）1、划分工序的主要依据是刀具是否变动和工作是否连续。

（）2、制订工艺规程的基本要求是尽量提高生产率和降低成本。

（）3、粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许使用一次。

（）4、机械加工过程中划分加工阶段，有利于保证加工质量、有利于合理使用设备。

（）6、三爪自定心卡盘不但校正和安装工件简单迅速，而且对工件的夹紧力比四爪单动卡盘要大。

（）13、铰刀的刚度和导向性比扩孔钻要差，一般用于加工中小直径孔的半精加工与精加工。

（）14、车削加工中，用四爪夹盘安装工件一定要找正，而用三爪自定心夹盘安装工件则不需要找正。