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机床夹具设计——机械制造技术——机床夹具设计——机械制造技术——夹具概述•机床夹具是机床上用以装夹工件、引导刀具的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。夹具组成•1)定位元件或装置•2)刀具导向元件或装置•3)夹紧元件或装置•4)连接元件•5)夹具体•6)其它元件或装置夹具的作用1、减少加工误差，提高加工精度•工件准确定位，不再依赖于工人的技术水平2、提高生产效率，降低成本•可减少辅助时间，易于实现多件、多工位加工3、扩大机床工艺范围•在机床上安装一些夹具可扩大其工艺范围4、减轻劳动强度，保证生产安全•如气动、电动夹紧夹具分类1从专业化程度分•通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具等；2从使用机床的类型分•车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等；3从动力来源分•手动夹具、气动夹具、液动夹具、电磁夹具、真空夹具等；夹具中定位元件•高精度；•好的耐磨性；•足够的刚性；•良好的工艺性；支承钉。顶面为定位面，限制一个自由度支承板。接触面积大，适于精基准平面定位。短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个自由度，宽支承板限制三个自由度。可调支承，支承高度可调。限制一个自由度。可调支承：支承高度可调，限制一个自由度。自位支承又称浮动支承。支承能随工件定位基准面的变化而自动调整，限制一个自由度。辅助支承工件实现定位后才参与支承的定位元件，不起定位作用，只能提高工件加工时刚度或起辅助定位作用。孔定位元件•定位销•心轴外圆定位元件•V形块•定位套•半圆孔定位元件起到了限制自由度的作用。网纹顶面支承钉1个支承板2个三点式自位支承1个辅助支承0个长V形块4个短圆锥销3个浮动锥销2个小锥度心轴5个长圆柱销4个菱形销1个夹紧装置要求•夹紧位置合适：应能保持工件定位的正确位置，且夹紧行程足够。•夹紧力适当：夹紧力的大小应能保证工件在加工时的位置不变，同时又不能使工件产生变形。•装夹动作快捷，效率高。•夹紧装置应操作方便、省力、安全。夹紧力作用点确定•夹紧力作用点应与定位元件相对或在其所形成的面内；•夹紧力作用点应位于工件刚性较好的部位；•夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。夹紧力作用方向确定•夹紧力作用方向应垂直于工件主要定位基面；•夹紧力作用方向应与工件刚度最大方向一致，以减小工件的夹紧变形；•夹紧力作用方向应与工件切削力、重力作用方向一致，以减小夹紧力。夹紧力大小确定•夹具与工件作为一个整体，全面考虑切屑力、夹紧力、重力和惯性力；•根据静力平衡原理列出静力平衡方程式，求解切削力；•设置安全系数，确保夹紧可靠。安全系数：粗加工k=2.5~3，精加工k=1.5~2；静力平衡：合力为零，合力矩为零。典型夹紧机构•斜楔夹紧机构斜楔特点•斜楔的自锁性；•斜楔能改变夹紧作用力的方向；•斜楔具有扩力作用；•斜楔的夹紧行程小；•斜楔夹紧的效率低。由于手动的斜楔夹紧机构在夹紧工件时既费时又费力，效率很低，故实际上多在机动夹紧装置中采用。典型夹紧机构•螺旋夹紧机构具有结构简单、制造容易、夹紧可靠、扩力比大和夹紧行程不受限制等特点，所以在手动夹紧装置中被广泛使用，其缺点是夹紧动作慢、效率低。螺旋夹紧原理图典型夹紧机构•圆偏心夹紧机构。适应范围：(1)适用于切削负荷不大且无很大振动的场合；(2)用于夹紧行程较小的情况；(3)很少直接用于夹紧工件，大多是与其它夹紧元件联合使用。铰链夹紧机构的结构简单、扩力比大且摩擦损失小，故适用于多点或多件夹紧，在气动或液压夹具中广泛应用。典型夹紧机构•定心、对中夹紧机构，是一种特殊的夹紧机构，工件在其上同时实现定位和夹紧。在这种夹紧机构上与工件定位基准面相接触的元件，即是定位元件，又是夹紧元件。典型夹紧机构典型夹紧机构•联动夹紧机构通过操作手柄和动力装置，对一个工件的多个夹紧点实施夹紧，或者同时夹紧若干个工件。•固定式钻模•回转式钻模•翻转式钻模•盖板式钻模•滑柱式钻模钻床夹具•钻床夹具•铣床夹具•镗床夹具•车床夹具常用机床夹具