第六章第一节
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课 题 第六章 车床夹具 §6-1 夹具的基本概念
班 级 授课日期 总课时
教 学 目 标 1、了解夹具的概念、分类、组成和作用 2、掌握六点定位规则
3、掌握工件的定位方法
教 学 重 点 教 学 难 点 工件的定位方法
工件的六点定位
教 学 课 型 理 论 课 教 学 手 段 讲 授
使 用 教 具 1、挂图 2、工件模型
教学基本内容 教师活动
【复习提问】
1、车床的组成部分
2、车床上有哪些装夹工件的装置
【导入新课】
车削时,工件必须在车床夹具中定位并加紧,使它在整个车削过程中始终
保持正确的位置。工件装夹得是否正确可靠,将直接影响加工质量和生产率,
应十分重视。
【讲授新课】
一、夹具的定义和分类
在机械加工过程中,为了保证加工精度,固定工件,使之占有确定位置以
接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具,简称夹具。车床夹具按照其通用
性和使用特点可分为三类:通用夹具、专用夹具、组合夹具。
1、通用夹具:是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
其特点是适应性广,生产效率低,主要适用于单件、小批量的生产中。
2、专用夹具:是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结
构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保证较高的加工精度和生产效率,但设
计制造周期较长、制造费用也较高。
3、组合夹具:是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件
组装而成的夹具。由专业厂家制造,其特点是灵活多变,万能性强,制造周期
短、元件能反复使用,特别适用于新产品的试制和单件小批量生产。
此外,按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、
磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按驱动夹具工作的动力源可分为
气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
二、夹具的组成
生产中使用的夹具种类很多,把作用相同的元件归纳在一起,一般由下列
几个部分组成。
1、定位装置:其作用是保证工件在夹具中占有正确的位置。例如定位销
2、夹紧装置:用于将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力作用时
不离开已经占据的正确位置。
3、夹具体:夹具体是夹具的基座与骨架,其作用是将定位装置于夹紧装置连
成一个整体,并使夹具与机床的有关部位相连接,确定夹具相对于机床的位置。
4、辅助装置:根据夹具的实际需要而设置的一些附属装置,如平衡铁。
三、夹具的作用
机械加工中所使用的机床夹具,其主要功能归纳如下。
1、保证产品的加工精度
2、提高生产率和降低加工成本
3、解决车床加工装夹中的特殊困难
4、扩大机床的工艺范围
四、定位和基准的概念
1、工件的定位:使工件在夹具中相对于刀具和机床有一个确定的正确位置。
2、定位基准:指工件与夹具定位元件工作表面相接触的表面。
五、工件的定位原理
1、六点定位规则
任何工件在空间直角坐标系中,都可以沿x、y、z这三个坐标轴移动,也可
绕着这三个坐标轴转动。为使工件在夹具中有一个完全确定的位置,必须靠在
夹具中适当分布的6个支撑点来限制工件的6个自由度,这就是6点定位规则。
2、工件定位类型
(1)完全定位:工件的6个自由度全部被限制,在夹具中只有唯一的位置的
定位。
(2)不完全定位:又称部分定位,指根据加工要求,并不需要限制工件的全
部自由度,而工件应当限制的自由度都受到了限制。
(3)重复定位:工件的同一自由度同时被几个支撑点重复限制的定位。
(4)欠定位:工件定位时,定位元件实际所限制的自由度数目少于按加工要
求所需要限制的自由度数目,使工件不能正确定位,称为欠定位。
六、工件的定位方法和定位元件
1、工件以平面定位
当工件以平面为定位基准时,由于工件的定位平面和定位元件支撑面不可
能是绝对的理想平面,所以相互接触的只能是最突出的三个点,并且在一批工
件中这三个点的位置无法预订。如果这三个点之间的距离很近,就会使工件定
位不稳定。为了保证定位的稳定可靠,一般应采用三点定位方法,并尽量增大
支撑点之间的距离。工件以平面定位时的定位元件主要有:
(1)支撑钉
(2)支撑板
(3)可调支撑
(4)辅助支撑
2、工件以外圆定位
车削时。工件以外圆定位的情况很多,如车台阶轴、曲轴及套类工件等的加工
常以外圆定位。除通用夹具外,常用的定位元件有:
(1)在V形架中定位
(2)在定位套中定位
(3)在半圆弧定位套上定位
(4)圆锥定位夹具
3、工件以内孔定位
工件以内孔定位在车削中应用广泛,如连杆、套筒、齿轮和盘盖等工件,常以
加工好的内孔作为定位基准定位。这种方法定位不仅装夹方便,而且能很好地
保证内、外圆表面的同轴度。工件以内孔定位时,其定位元件主要有:
(1)定位销
(2)定位心轴
4、工件以两孔一面定位
当工件以两个轴线互相平行的孔和与其相垂直的平面定位时,可用一个圆
柱销、一个削边销和一个平面作为定位基准,这种定位方式在加工轴承座或箱
体类工件时经常采用。
【课后小结】
1、夹具的定义及分类
2、夹具的组成
3、夹具的作用
4、定位和基准的概念
5、工件的定位原理
6、工件的定位方法和定位元件
【课后作业】
P143 1、2、3、4