机床夹具设计1PPT课件

2024/8/25
夹具设计教学课件
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2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
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2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
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固定式镗套
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2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
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回转式镗套
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（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
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2、右图所示套筒以外圆 柱面在V型块上定位,在 插床对内孔插键槽,以知 D=500-0.03, d=300.050D 对d的跳动为0.02,试计 算加工加工尺寸H的定位 误差。(华南理工98年)
3、在阶梯轴工件的小端铣键槽,要求保证尺寸 30+0.10,定位方案如下图所示,该定位方案能否满 足加工要求?如何提高定位精度?(大连理工99年)
２、液压夹紧
第五节、各类机床夹具
一、车床夹具
二、铣床夹具
三、钻床夹具
组合夹具
0
30± 0.07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O D
3 0 ± 0 .07
1、有一工件在V型块上定位, 工件定位处外圆直径为￠60， 公差为0—0.028， V型块 夹角为90度，分析计算工序 尺寸H的定位误差。(山工 2000年)
第一节 机床夹具概述
一、工件的装夹方法
1)用找正法装夹工件
2)用夹具装夹工件
二、机床夹具的工作原理和在机械加工过 程中的作用 1、夹具的主要工作 原理
1)工件在夹具中占有 正确位置 2)夹具对机床保持准 确 位置 3)刀具对定位元件的 定位面调整到准确位 置
2、夹具的作用 1）保证稳定可靠地达到各项加工精
3、工件以外圆柱面定位 （1）V型块
（2）定位套筒
（3）半圆孔定位座
（4）外圆定心夹紧机构
4、工件以组合表面 定位
（1）一面两孔定位
应用
应用实例
（2）一面及两外圆柱面组合定位
（2析
一、定位误差及其产生原因 1、定位基准与设计基准不重合

➢联 接 元 件 ： 用 于 确 定 夹 具 对 机 床 主 轴、工作台或导轨的相对位置；
➢对 刀 或 导 向 元 件 ： 用 于 保 证 工 件 加 工表面与刀具之间的位置；
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
➢常见的组合方式有： 一个孔及其端面 一根轴及其端面 一个平面及其上的两个圆孔
➢生产中最常见的“一面两孔”定位
➢“一面两孔”定位的特点：
容易实现基准统一； 位置精度高； 存在过定位现象（支承平面限制三个 自由度，每根短销限制两个自由度）
A. 二圆销一平面定位
销、孔安装时，必须有一定的间隙， 此时
于是得到：
d2max= D2min –2(LD+ Ld – X1min/2)
或：X2min= 2(LD+ Ld –X1min/2)
B. 一圆销、 一削边销及 一平面定位
➢(1) 削边 销的形成
为了保证销的 强度，通常使 用菱形销。
图a用于直径 很小时
图b用于直径 为3~50mm 时
➢(2) 削边 销尺 寸的 确定
➢(3) 定位误差分析 基准位移误差：为第一定位销、孔 的最大配合间隙 Y= D1+d1+X1min
转角误差：
tg1 D1 d1
X1min D2
2L
d2
X 2min
或
tg 1
X1max X 2max 2L
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成和设计要求 ➢工件定位后将其固定，使其在加工
二、夹紧力确定的基本原则
夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素

数字化
利用数字化技术实现产品设计 、工艺规划和生产过程的数字 化管理，提高生产效率和产品 质量。
精密化
采用高精度加工设备和工艺技 术，提高产品精度和表面质量 ，满足高精度和高性能产品的
需求。
02 机床夹具设计原理
机床夹具的分类与特点
通用夹具
专用夹具
适用于一定范围内的各种零件的加工，如 三爪卡盘、四爪卡盘等。特点为结构简单 ，通用性强，但效率较低。
涉及船舶的制造，包括 船体结构、推进系统和
船舶设备的制造。
电子工业
涉及电子产品的制造， 如集成电路、电子元件
和显示器的制造。
机械制造工艺学的发展趋势
智能化
利用人工智能、大数据和云计 算等技术手段，实现机械制造
过程的智能化和自动化。
绿色化
注重环保和可持续发展，采用 清洁能源和绿色制造技术，降 低能耗和减少废弃物排放。
定位误差的产生与计算
定位误差的产生是由于工件在夹具中的定位基准与加工要求不一致所引 起的。
定位误差的计算方法包括极值法和概率法，极值法适用于定位元件为刚 性、无弹性的情况，概率法适用于定位元件有一定弹性、工件尺寸有一
定分散性的情况。
定位误差的大小对加工精度和产品质量有重要影响，因此需要对其进行 控制和补偿。
设计夹具体和零部件
根据结构方案，设计夹具体的各个零部件 ，并确定其尺寸、材料和热处理要求等。
03 夹具材料的选择与处理
夹具材料的种类与特性
钢材
硬度高、耐磨性好，适用于需要承受较大夹 紧力和切削力的夹具。
铝合金
轻便、易于加工，适用于需要快速装夹和轻 量化的夹具。
铸铁
具有良好的耐磨性和抗冲击性，适用于粗加 工和重型夹具。