金属切削机床夹具.ppt
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1、第5章 金属切削机床夹具,教学重点: 掌握定位基准的概念及分类; 掌握工件定位的基本原理; 理解常用定位原件所能限制的自由度; 掌握定位基准的选择原则。 教学难点: 常用定位元件所能限制的自由度; 定位基准的选择原则。,第5章 金属切削机床夹具,定位:加工前,使工件在机床上或夹具上占有正确的加工位置的过程,称为定位。 夹紧:用施加外力的形式,把工件已确定的定位位置固定下来的过程,称为夹紧。这个定位、夹紧的过程,称为装夹或安装。 例:在墙上贴画,装夹或安装:工件定位、夹紧的全过程,称为装夹或安装。 小结: 定位在前,夹紧在后 定位是首要的,定位 + 夹紧 = 安装,机床夹具:在机床上用来完成工件
2、定位、夹紧任务的装置,称为机床夹具。 1.机床夹具的组成 (1)定位装置 :是由定位元件及其组合构成的,用于确定工件在夹具中的正确位置,常见的定位方式是以平面、圆孔、外圆定位。圆柱销5、菱形销9、支承板4 (2)夹紧装置 : 保持工件在夹具中的确定位置,保证定位可靠,使工件在切削力的作用下不产生移动。包括夹紧元件、传动装置及动力装置等。螺杆8、螺母7、开口垫圈6 (3)夹具体 : 连接夹具各元件及装置,使其成为一个整体基础件,以保证夹具精度、强度和刚度。 (4)其它导向元件和对刀装置 用来保证刀具相对于夹具的位置,对于钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等孔加工刀具用导向元件,对于铣刀、刨刀等用对刀装置。
3、钻模板2、钻套1,例子:10孔尺寸由钻套1保证,距后端面距离由支承板4, 10与30孔轴线垂直由钻套与圆柱销5保证, 10与5.8孔轴线同在一平面上由菱形销9保证,图一:钻孔夹具,1、机床夹具的组成,5.1.2 工件定位的基本原理,2.4.2 工件定位的基本原理 1. 六点定位原则 工件定位的实质,就是使工件在夹具中占有某一个正确的加工位置。一个空间处于自由状态的刚体,具有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置,就是要对工件的 六个自由度加以必要的限制即约束。 夹具用一个支承点限制工件的一个自由度,用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度,使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则
4、。,5.1.2 工件定位的基本原理,图2 -8 工件定位时支承点的分布,5.1.2 工件定位的基本原理,2.工件的定位方式 (1)完全定位: 工件的六个支承点全部被限制,工件在空间占有完全确定的惟一位置,称完全定位。 (2)不完全定位: 有些工件,根据加工要求,并不需要限制其全部自由度。 (3)欠定位: 工件的实际定位所限制的自由度数少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。欠定位的结果将会导致工件应该被限制的自由度不被限制的不合理现象,在夹具中的位置不能满足加工要求。,2. 常见定位分析,1) 完全定位:,图2-54 连杆钻孔定位方案,平面支承,侧挡销,短圆柱销,5.1.2 工件定位的基本原理
5、,不完全定位例子: 为保证槽底面与A面的平行度和尺寸60mm两项加工要求,必须限制 、 、 三个自由度;为保证槽侧面与B面的平行度及尺寸300.1 mm两项加工要求,必须限制 两个自由度;至于 ,从加工要求的角度看, 可以不限制,图2 -9 加工零件通槽工序图,5.1.2 工件定位的基本原理,(4)过定位(重复定位):是指定位时几个定位支承点重复限制工件的同 一个自由度。有时是必要的。,图2 -11 工件过定位及改进措施,3.常见定位方式及定位元件,1) 工件以平面定位 主要支承 辅助支承,固定支承 可调支承 浮动支承,支承钉 支承板,3.常见定位方式及定位元件,1) 工件以平面定位 支承钉:
6、工件以粗基准(毛面)定位时,对于作为主要定位面的粗基准,一般采用三点支承方式,使用的是球头支承钉或锯齿头支承钉。,3.常见定位方式及定位元件,1) 工件以平面定位 支承板: 工件用精基准定位时,不能采用与工件上的精基准全面接触的整体大平面的定位元件来定位。实际上使用的是小平面式的定位元件、平头支承钉或支承板。,第5章 金属切削机床夹具,可调支承:主要用于工件的毛坯制造精度不高,以未加工过的毛面作为定位基准的工序中。可调支承点的位置一经适当调节后,便通过锁紧螺母锁紧,以防止夹具在使用过程中由于定位支承螺钉的松动而使支承点的位置发生变化。,图5-7 可调支承结构,第5章 金属切削机床夹具,浮动支承
7、:也称为 自位支承,是指支承 点的位置在工件定位 过程中,随工件定位 基准面位置变化而自 动与之适应的定位元 件。因此,这类支承 在结构上均需设计成 活动或浮动的。,图5-8 几种常用的自位支承结构,1钢球;2心轴;3支承销,3.常见定位方式及定位元件,1) 工件以平面定位 辅助支承,辅助支承,3.常见定位方式及定位元件,2) 工件以圆孔定位 定位销 定位心轴 定心夹紧装置,3.常见定位方式及定位元件,2) 工件以圆孔定位 定位销,圆柱销 圆锥销,长定位销 短定位销,图2-64 工件以圆柱孔定位的定位套,常见的圆柱销结构:,常见的圆锥销结构:,图2-65 锥销定位,3.常见定位方式及定位元件,
8、2) 工件以圆孔定位 定位心轴 锥度心轴 圆柱心轴 过盈配合心轴 间隙配合心轴,3.常见定位方式及定位元件,2) 工件以圆孔定位 锥度心轴,图2-67 锥度心轴,3.常见定位方式及定位元件,2) 工件以圆孔定位 过盈配合心轴 间隙配合心轴,图2-66 圆柱心轴,3.常见定位方式及定位元件,3) 工件以外圆表面定位 V形块 半圆环 定位套 支承定位,3.常见定位方式及定位元件,3) 工件以外圆表面定位 V形块,图2-61 型块,3.常见定位方式及定位元件,3) 工件以外圆表面定位 V形块,图2-62 活动V型块的应用,3.常见定位方式及定位元件,3) 工件以外圆表面定位 定位套:内孔轴线是限位基
9、准,内孔面是限位表面,为了限制工件沿轴向的自由度,常与端面联合定位。,图2-63 工件以圆孔定位的定位套,半圆套 下面的半圆套是定位元件,上面的半圆套起夹紧作用。主要用于:大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。,3.常见定位方式及定位元件,4) 工件以组合表面定位,图2-68 一面两销定位,一面两孔:在加工箱体类零件时经常采用一面两孔组合(一个大平面及与该平面相垂直的两个圆孔组合)定位、夹具上相应的定位元件是一面两销。为了避免由于过定位而引起的工件安装时的干涉,两销中一个应采用菱形销。菱形销的宽度可以通过简单的几何关系导出。,3.常见定位方式及定位元件,P160 表51,作 业,简述基准、设计基
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