工件在组合夹具中的定位误差分析

夹具设计一、题目来源夹具在实际的应用中非常广泛,同时也是工程设计的主要对象之一，因此,本设计题目即来自生产实际，又来源于科研真题。

二、研究的目的和意义机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。

又称卡具。

从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。

随着我国现代工业技术的发展,对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求,普通夹具已经不能满足现代工业大批量高效生产的需要,而研制新型随行夹具是机械行业中重要的课题之一。

随行夹具主要是在自动生产线、加工中心、柔性制造系统等自动化生产中，用于外形不太规则、不便于自动定位、夹紧和运送的工件。

工件在随行夹具上安装定位后，由运送装置把随行夹具运送到各个工位上。

随行夹具一般以其底平面和两定位孔在机床上定位,并由机床工作台的夹紧机构夹紧,从而保证工件与刀具的相对位置。

当工件加工精度要求较高时，常把随行夹具的底平面分开成为定位基面和运输基面,以保护定位基面的精度.随行夹具属于专用夹具范围，其装夹工件部分需按工件外形和工艺要求设计。

三、阅读的主要参考文献及资料名称【1】李名望·机床夹具设计实例教程·化学工业·2009。

【2】蔡元顺·机床夹具设计·机械工业出版社·2001。

【3】肖继德,陈宁平·机床夹具设计·第2版·机械工业出版社·2001。

【4】吴拓·现代机床夹具设计·化学工业出版社·2009。

【5】李庆寿·机床夹具设计．机械工程出版社·1984.【6】东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职业大学·机床夹具设计手册·上海科学技术出版社·1988。

【7】孙己德·机床夹具图册．机械工业出版社.1983。

2、内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。

零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。

24：所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。

因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用△D表示。

定位误差：设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量。

3、钻孔注意以下几点：1)钻头引向端面，不可用力太大，防止断钻头和偏孔。

2)钻深孔屑不易排出，要退钻排屑。

3)钻钢件材料，加注冷却液。

4)直径大于30的孔分二次三次钻出(减小阻力横刄)5)钻头将把孔钻穿时，固横刄不参加切削，阻力小易损坏钻头切削角。

要减小进刀量。

5、轴类，套类，轴套类，盘类，反正是回转体的东西，大部分都可以用车床加工。

6、对数控机床夹具的基本要求1．高精度数控机床精度很高，一般用于高精度加工。

对数控机床夹具也提出较高的定位安装精度要求和转位、对定精度要求。

2．快速装夹工件为适应高效、自动化加工的需要，数控机床夹具结构应适应快速装夹的需要，沈阳一机床厂以尽量减少工件装夹辅助时间，提高机床切削运转利用率。

为适应快速装夹的需要，夹具常采用液动、气动等快速反应夹紧动力。

对切削时间较长的工件夹紧，在夹具液压夹紧系统中附加储能器，以补偿内泄漏，防止可能造成的松夹现象。

若对自锁性要求较严格，则多采用快速螺旋夹紧机构，并利用高速风动扳手辅助安装。

为减少停机装夹时间，夹具可设置预装工位，也可利用机床的自动托盘交换装置，专门装卸工件。

对于柔性制造单元和自动线中的数控机床及加工中心，其夹具结构应注意为安装自动送料装置提供方便。

3．夹具应具有良好的敞开性数控机床加工为刀具自动进给加工。

机床夹具毕业论文【摘要】制造业中广泛应用的夹具,是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中所使用夹具的质量、工作效率，及夹具使用的可靠性，都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。

首先对夹具的概念进行了解，再进行机床夹具的设计，从定位到误差分析再到确保加工精度，然后计算出加紧力确定加紧点位数等细节计算。

【关键词】定位；加工精度；定位点;夹紧力。

1 机床夹具概述1。

1工件装夹与夹具一、工件装夹的概念．在机床上对工件进行加工时，为了保证加工寿面相对其它表面的尺寸和位置精度,首先需要使工件在机床上占有准确的位置，井在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。

前者称为工件酌定位,后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称为工件的装夹。

在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具（以下简称夹具)。

工件的装夹，可根据工件加工的不同技术要求，采取先定位后夹紧或在夹紧过程中同时实现定位两种方式，其目的都是为了保证工件在加工时相对刀具及切削成形运动（通常由机床所提供)具有准确的位置。

例如在牛头刨床上加工一槽宽尺寸为B的通槽，若此通槽只对A面有尺寸和平行度要求时(图1-1a)，可采用先定位后夹紧装夹的方式；若此通槽对左右侧两面有对称度要求时（图1—lb），则要求采用在夹紧过程中实现定位的对中装夹方式。

二、工件装夹的方法在机床上对工件进行加工时，根据工件的加工精度要求和加工批量的不同，可采用如下两种装夹方法：、(一)找正装夹法——即通过对工件上有关表面或划线的找正，最后确定工件加工时应具有准确位置的装夹方法。

（二）夹具装夹法-—即通过安装在机床上的夹具对工件的定位和夹紧,最后确定工件加工时应具有准确位置的装夹方法.由于夹具装夹法的装夹效率高、操作简便和易于保证加工精度，故多在成批或大量生产中采用。

三、用夹具装夹时保证工件加工精度的条件采用夹具装夹法对工件进行加工时,为了保证工件加工表面相对其它有关表面的尺寸和位置精度，必须满足下述三个条件：（一）工件在夹具中占据一定的位置；(二）夹具在机床上保持一定的位置;〔三)夹具相对刀具保持一定的位置。

机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数：计划14学时教学目的：1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点，灵活运用定位元件和夹紧机构，根据生产实际和可能设计专用夹具。

教学重点： 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。

教学难点： 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。

第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用：实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。

图3-1：异形杠杆简图图3-2：车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度？工件用何定位元件限制了哪些自由度？为何V型块2固定，V形块6可调？且V型块2和V型块6开口方向不同？图3-3：盖板简图图3-4：钻床夹具盖板钻孔（通，盲孔）应限制自由度？夹具用何定位元件来限制各自由度？这里圆柱销，挡销，菱形销，各起什么作用？这里用左侧面和后侧面定位，是否用右侧面和前侧面定位？为什么？机床夹具在加工中的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人劳动条件；降低生产成本；扩大工艺范围。

2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。

(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求，其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。

二、夹具的组成1.定位元件定位：使工件在夹具中占据正确的位置。

2.夹紧装置压紧夹牢：使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。

3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。

第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务：首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。

主要定位面：主要限位面：一、工件以平面定位1.主要支承：限制工件自由度，起定位作用。

机床夹具拆装与调整实验实验报告模板机床夹具拆装与调整实验报告一实验目的：二实验设备名称：三实验内容及步骤：问答题：1.为什么工件要在夹具中定位？2. 什么是六点定位原理？什么是完全定位、不完全定位、欠定位及过定位？二实验设备：1.后盖钻夹具一套。

2.拆装、调整工具：活动搬手、内六角搬手及螺丝刀各一套。

或：1、回转式钻模一套。

2.拆装、调整工具：活动搬手、内六角搬手及螺丝刀各一套。

或1、铣床夹具2.拆装、调整工具：活动搬手、内六角搬手及螺丝刀各一套。

或1、T形槽组合夹具2.拆装、调整工具：活动搬手、内六角搬手及螺丝刀各一套。

三实验内容及步骤：1.熟悉某某夹具的总体结构，找出某某夹具中的定位元件、夹紧元件、对刀元件、夹具体及导向元件；熟悉某某夹具各元件之间的连接及定位关系2.使用工具，按顺序把夹具各连接元件元件拆开，注意各元件之间的连接状况，并把拆掉的各元件摆放整齐3.利用工具，按正确的顺序在把某某夹具各元件装配好，了解某某夹具装配方法，并调整好各工作表面之间的位置4.将工件安装到夹具中，注意工件在夹具中的定位、夹紧6.利用对刀塞尺，调整好刀具的位置，掌握对刀时塞尺的使用方法。

问答题：1、为什么工件要在夹具中定位？其目的是使工件相对于机床及刀具处于正确的位置在机械加工中，要求加工出来的表面，对加工件的其它表面保持规定的位置尺寸。

因为加工表面是由切削刀具和机床的综合运动所造成，所以在加工时，必须使加工件上的规定表面（线、点）对刀具和机床保持正确的位置才能加工出合格的产品。

或：确定工件在夹具中占有正确位置的过程。

定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。

在具体的夹具结构中，所谓定位支承是以定位元件来体现的，如上例中长方体的定位以六个支承钉代替六个支承点，这种形式的六点定位方案比较明显。

元件定位后，仍具有沿定位支承相反的方向移动的自由度。

或：机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。

定位——使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的各项技术要求。

机床夹具设计中的定位误差计算探讨一、引言在机械加工过程中，机床夹具是不可或缺的一部分。

它能确保工件在加工过程中的准确定位和可靠固定，从而保证加工质量。

在机床夹具设计中，定位误差是一个非常重要的问题。

定位误差的大小将直接影响到工件的加工精度和加工质量。

对于机床夹具设计中的定位误差的计算和控制是非常重要的。

二、机床夹具的定位误差来源1. 夹具本身的误差：夹具零件的设计、制造和装配误差；2. 工件的几何误差：工件本身的尺寸和几何形状误差；3. 夹紧力引起的变形误差：夹具在夹紧工件的过程中，由于夹紧力的作用，会导致夹具和工件产生变形；4. 夹具和机床的连接误差：夹具和机床之间的连接精度造成的误差。

三、定位误差的计算方法在机床夹具设计中，定位误差的计算是非常重要的。

通常情况下，定位误差可以通过以下几种方法进行计算：1. 几何误差传递法：根据工件的几何误差和夹具零件的几何误差，通过几何误差传递法计算出最终的定位误差；2. 弹性变形法：通过有限元方法，分析夹具在夹紧工件时产生的变形，从而计算出定位误差；3. 统计学方法：通过大量的设计数据和实验数据，进行统计分析，得出定位误差的概率分布和统计特性；4. 实验法：通过实际的试验，测量夹具在夹紧工件时产生的变形，从而得出定位误差。

四、定位误差的控制与修正1. 加工工艺控制：通过优化加工工艺，减少工件的几何误差；2. 夹具结构设计调整：通过对夹具的结构进行合理设计和调整，减小夹具本身的误差；3. 弹性补偿设计：在夹具设计中，通过弹性补偿设计，降低夹具变形误差；4. 检测与修正：在机床夹具使用过程中，定期进行检测与修正，及时发现和修正定位误差。

机械制造技术实验指导书南昌大学机电工程学院机械制造研究所2009-11组合夹具认识与设计实验实验类型：综合1.1.1实验目的1）了解组合夹具的标准元件和组合件的结构。

2）了解组合夹具的特点、优缺点及应用范围。

3）加深对六点定位原理的理解认识。

4）通过柔性组合夹具的创新设计和组装实验，了解柔性组合夹具的组成、装配特点及规律，掌握柔性组合夹具的使用原则、设计原理以及基本的装配技术，加强工程设计创新思维训练。

1.1. 2实验设备1）柔性组合夹具标准元件一批，包括基础件、支承件、定位件、导向件（钻套）压紧件、紧固件、合件、其它件等。

2）拆装所需工具，包括小铜银头、一字头改锥、三种套筒扳手、拨杆。

1. 1. 3试验原理和方法1. 1. 3. 1组合夹具兀件我国目前生产和使用的组合夹具，多为槽系组合夹具，其元件间以键和键槽定位。

用孔和圆销定位的组合夹具称作孔系组合夹具，也已在生产中使用。

1）元件的分类及用途组合夹具根据其承载能力的大小分为三种系列：①16mm槽系列，俗称大型组合夹具；②12mm槽系列，俗称中型组合夹具；③8mm、6mm槽系列，俗称小型组合夹具。

其划分的依据主要是连接螺栓的直径、定位键槽尺寸及支承件界面尺寸。

组合夹具元件根据元件的结构、形状和用途而分类。

如按其用途不同，可划分为八大类，详见表1.1表1.1元件类别及用途序号类别作用序号类别作用1基础件夹具的基础元件5压紧件作压紧兀件或工件的元件2支承件作夹具骨架的元件6紧固件作紧固元件或工件的元件3定位件元件间定位和工件正确安装用的元件7其它件在夹具中起辅助作用的元件1导向件在夹具上确疋切削工具位置的元件8合件用于分度、导向、支承等的组合件2）元件的名称、结构及尺寸标注1985年机械工业部颁布了“12mm槽系列组合夹具元件”部标准（JB3930.1〜3930.119---85）。

各类元件名称、结构和尺寸标注如下。

第一类，基础件：包括方型基础板、长方形基础板和基础角铁等。

第四章一、单选题1、有某个工件在定位时，被加工表面的工序基准在沿工序尺寸方向上存在一个微小变动量，那么定位误差（ 1 ）。

1）一定存在 2）一定不存在 3）不能确定存在不存在 4）沿工序尺寸方向上不存在2、当采用两销一面定位时，工件的转角误差取决于（ 3 ）。

1）圆柱销与孔的配合 2）削边销与孔的配合3）两个销与孔的配合 4）和销、孔的配合没关系3、当工件径向和轴向刚性都较差时，应使夹紧力和切削力方向（ 3 ）。

1)相反 2)垂直 3)一致 4)成一定角度4、在车床夹具的设计上，最首要考虑的原则是（ 2 ）。

1)提高机加工的劳动生产率的原则2)保证工件的加工要求的原则3)降低成本的原则 4)夹具要具有良好的工艺性的原则5、车床夹具绝大多数安装在机床主轴上，并且要求夹具回转轴线和主轴轴线（ 1 ）。

1)一致 2)成一定角度 3)垂直 4)A、B和C均可6、当工件的（ 3 ）个自由度被限制后，该工件的空间位置就被完全确定。

1)三 2)五 3)六 4)四7、不完全定位限制自由度的数目（ 2 ）。

1)六个 2)小于六个 3)大于六个 4)五个8、当以锥度心轴定位孔类工件时，锥度K值对定位精度的影响是（ 2 ）。

1)K值越大定位精度越高 2)K值越小定位精度越高3)定位精度和K值没关系 4)K值一定时定位精度最高9、定心夹紧机构的特点是（ 2 ）。

1)定位和夹紧不同步，定位和夹紧是同一个元件2)定位和夹紧同步，且定位和夹紧是同一个元件3)定位和夹紧同步，定位和夹紧不是同一个元件4)定位和夹紧不同步，且定位和夹紧不是同一个元件10、组合夹具对夹具元件的要求是（ 3 ）。

1)精度高没有互换性 2)精度低没有互换性3)精度高具有互换性 4)精度低具有互换性11、多件联动夹紧机构，其夹紧力的方向（ 4 ）。

1)只能互相平行 2)只能互相垂直3)只能在一条直线上 4)A、B和C三种情况都有12、下列选项中不是现代机床夹具发展方向的是（ 4 ）。

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。