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汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法主要内容1、基准的概念2、工件的装夹方法3专用夹具的组成及其分类3、专用夹具的组成及其分类4、工件在机床夹具中的定位4、工件在机床夹具中的定位5、工件的夹紧和夹紧装置6、夹具设计的基本要求和步骤汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法机定位夹紧机机械加定位夹紧装夹机床夹工装夹具机械加工：采用金属切削机床，通过去除金属的方法完成零件规定尺寸、形状和精度要求的加工方法。定位：确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。装夹：将工件在机床上或机床夹具中定位、夹紧的过程。机床夹具：用以装夹工件（和引导刀具）的装置，是工艺系统的组成部分之一。方法。通用夹具通用夹具专用夹具台三台虎钳三爪卡盘汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法第念第一节：基准的概念设计基准可以是假基准是实际象（或基准工序基准定位基准际存在的或约定的工艺基准定位基准测量基准的，也可的）装配基准可以基准：用来确定生产对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面。依据的那些点、线、面。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法曲轴A曲轴设计A想象的轴线一张图样中设计计基准B张图样中，设计基准至少两个。准B设计尺寸：设计图样上标注的尺寸均称为设计尺寸设计基准设计图样上相同方向主要设计寸均指设计基准：设计图样上相同方向主要设计尺寸均指向同一几何要素时，该几何要素就为设计基准。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法设计图样工序图设计图样工序图工序图：工序卡上用以表示工件被加工表面加工要求及工件装夹情况的简图。工工序基准：在工序图上用来确定本道工序被加工表面加工尺寸位置公差的基准工序基工尺寸、位置公差的基准。基准工序尺寸：联系被加工表面与工序基准间的加工尺寸，是本工序基准一般应与设计基准重合。工序尺寸：联系被加工表面与工序基准间的加工尺寸，是本工序应直接保证的尺寸。工序尺寸以工序基准为起点指向被加工表面具有方向性工序尺寸以工序基准为起点，指向被加工表面，具有方向性。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法定位定位基准位基准粗基准精基准准准：未加准：已加定位基准加工面加工面定位基准：在加工中确定工件在机床上或机床夹具中占有定位基准在加中确定件在机床或机床夹具中占有正确位置的基准。定位基准应与工序基准和设计基准重合以避免产生基准不重合误差定位基准应与工序基准和设计基准重合，以避免产生基准不重合误差汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法测量量基准准测量际存基准量基面：存在的测准测量基准测量基面实测量测量基准：测量时所用的基准，即用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准和位置的基准。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法装配装配基准配基准准装配基面装配基准装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。装配基面：实际存在的装配基准。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法装配图设计基准作为基准的点线面可以不基准的四项原则零件图1、作为基准的点、线、面可以不一定存在，但作为定位基准、测量基准以及装配基准，必须要有实际表工艺设计工序图工作过工序基准面来表现。2、基准要求确切，要分清是轮廓要素还是中心要素还要分清区段工序图加工过程工序基准定位基准素还是中心要素，还要分清区段。3、要尽量采用重合基准，即：装配基准、设计基准、工序基准、定位加工检验定位基准测量基准基准、设计基准、工序基准、定位基准和测量基准重合。4、基准选择从产品和零件设计时就检验装配测量基准装配基准必须考虑，与产品的制造工艺性相关。装配装配基准汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法第2节工件的装夹方法装夹的基工件必须正确定位装夹的基本要求工件必须合理夹紧要件的装找正装夹法要点工件的装夹方式找正装夹法专用夹具装夹法夹方式专用夹具装夹法汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法定位精度：必须满足机床和刀具在运动过程中的相对位置精度要求。正确定位相对位置精度要求。定位方式：采用合适的方式，确保定位准确、可靠装夹的正确定位靠。定位顺序：多点定位，必须遵守定位规律，先后的基本顺序定位。本要求夹紧力：夹紧力大小必须确保可靠定位，又不能产生不必要的夹紧变形和损伤。合理夹紧夹紧方式：采用何种夹紧方式必须考虑可靠、方便、自动化程度以及经济性等。合理夹紧汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法工件的装夹方法工件的装夹方法找正装夹法专用夹具装夹法直接找正装夹划线找正装夹需要压通用以工作为定位工具（如找正工件实现定位夹紧的方以划上划出的在位置的依据，定正其位置夹紧的装压板、紧用夹具及工件的实位依据，如画针或件的正确位，然后方法。划线工人的待加工的线痕作定位时用置，然后装夹方法紧固螺及通用量实际表面用找正或指示表确位置以后将工件人在工件工表面所作为定位用划针找后将工件法。螺钉等量具）汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法件生件小批找工具和卧式镗床卧式车床直接生产效批量生找正的和工人卧式镗床卧式车床工件压板定位基面接找正效率低生产；的精度人的技正装夹低，适；度取决技术水夹适用于决于找水平；于单找正龙门刨床汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法划划线加工高度划线尺划线平板正在根据划线找正…工件划线找正装夹生产效率低，适用于单件小批量生产加工复杂和笨重的零件；定位精度低，反而对工人的技术水平要求。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法液压铣键槽夹具专用夹具装夹法1—夹具体2—液压缸3压板液压铣键槽夹具专用夹具装夹法3—压板4—对刀块5—V形块6—圆柱销7—定向键8—铣床工作台8—铣床工作台专用机床夹具装夹特点1、定位准确，保证加工精度；2、装卸工件迅速，提高生产效率；3、减轻工人的劳动强度；4、扩大机床的工艺范围；5设计制造周期长制造成本较高适合于成批生产的产品5、设计制造周期长，制造成本较高，适合于成批生产的产品。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法第3节专用夹具的组成及其分类定位元件及装置夹紧装置工件正确限制工件在夹具中的加工位置的元件保证工件的定位在加工中不因受外力而产夹夹紧装置其它装置工件生位移，同时防止或减少振动增加夹具功能或自动化程度等的元件夹具的组其装确定夹具位置元件机床增加夹具功能或自动化程度等的元件确定夹具在机床上的安装位置，从而保证工件与机床之间的正确加工位置组成对刀导向装置刀具确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件证工件与机床之间的正确加工位置夹具体是夹具的基础件和骨架，用于支撑和安装上述各类夹具组成元件汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法专种件在道序机机床专用夹具专为某种工件在某道工序上的装夹而设计和制造的夹具区别1一组“三化”机床组合夹具以一工件某道工序的加工要求，用预先制造好的一1、一组三化了的夹具零部件；2、零件不是专门床夹具组合夹具要求，用预先制造好的套系列化标准零件及组件拼装而成的专用夹具制造；3、更换零件较多，需重新组装。具的成组夹具在成组加工工艺过程中，为每个工件组设计制造的专用夹具1、专为成组工艺设计的夹具；分类专用夹具2、零件是为某组零件专门制造；3只需稍作调整类随行夹具组合机床自动线上的可随工件同行的一种移动式专用夹具特点3、只需稍作调整和少量更换零件。用夹具特点汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法第四节工件在机床夹具中的定位第四节工件在机床夹具中的定位1、自由度：在直角坐标系下，一个位于空间自由状态的物体，它的空间位置是任意的既能沿XYZ轴移动（移动自由度）它的空间位置是任意的，既能沿X、Y、Z轴移动（移动自由度），又能绕三个坐标轴转动（转动自由度）。定位工件位：就件的自就是限自由度限制度汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法2六点定位原则通常用个支承点限制工件的个自由度2、六点定位原则：通常用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定。具中的位置完全确定。限制了X轴移动限制了z轴移动和绕X、Y轴转动(3)限制Y轴移动和绕Z轴转动汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法３静调整法加工中所要限制的自由度３、静调整法加工中所要限制的自由度分析某项加工要求的自由度一项加工要求可能有若干工序尺寸分别对应自己的工序基准将对工件工序各项加工要求应限制的自由度分析转化成对各项加工要求的工序基准的自由度分析。对应自己的工序基准点：限制三个移动自由度线：限制两个移动和两个转动自由度面：限制一个移动和两个转动自由度动自由度。两个转动自由度。两个转动自由度。如果某项自由度对加工要求有影响切削和刀上运来考如果某项自由度对加工要求有影响，则该自由度就必须加以限制。可根据工削力、夹紧刀具在工件运行的工作考虑是否加第一类自由度：为保证加工要求应限制的自由度第二类自由度：不影响加工要求的自由度工件所承受紧力等情件加工表作行程范加以限制受的况面围。汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法工序基准是点工序基准是线工序基准是面工序基准是线汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法工件１、主要定位基准面，限制三个自由度正确定三定位支撑点分散定位稳定三定位支撑点太近定位不稳定定位其其限制的自由推荐优先采般限制个直线移动两个转动自由度由度数推荐优先采用一般限制一个直线移动，两个转动自由度数汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法工向定位基准制件平或柱的两个自由度工件正2、导向定位基准面，限制工件（平面或圆柱面）的两个自由度工件定位元件正确定工件限制一个直线移动和一个转动自由度定位其限夹具体3、双导向定位基准面，限制工件（圆柱面）的四个自由度Z限制的Z定位元件的自由除绕Z旋转和沿Z直线移动外，其余自由度均被限制X度数Y汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法Z工件正4、双支撑定位基准面，限制工件（圆柱面）的两个自由度X正确定限制沿X轴和Y轴直线移动自由度XY定位其定位元件限制的5、止推定位基准面，限制工件的一个自由度Z的自由定位元件仅限制沿X轴方向由度数XY直线移动自由度Y汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法工件4、防转定位基准面，限制工件的一个转动自由度Z正确定Z定位元件定位其X其限制Y的自由限制绕X轴的转动自由度由度数自由度数汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法分析定位的两个要点分析定位的两个要点⑴定位支承点与工件的定位基准必须始终保持紧贴接触，即工件上的定位基面与夹具的定位元件的工作表面要始终保持接触配合定位基面与夹具的定位元件的工作表面要始终保持接触配合。⑵在起定不能念混位，以夹位置个止定的在分析定定位作用能把“定混淆。工件在支工件在夹紧，这置不确定止推销时的位置。位支承点时，不要位”与支承1和两在X方向上这就是说工定，只有在时，在X的Z点，即定要考虑力“夹紧”两个圆柱上的任一位工件在X方在X方向上的方向才能定位元件力的影响两个概柱销2上定位置都可方向上的上设置一能取得确XY。定可的确汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法限制工件自由度与加工要求的关系工件在夹具中定位时，只有满足以下两条要求，定位方案才是可行的。工件在夹具中定位时，只有满足以下两条要求，定位方案才是可行的。一是需要限制的自由度，必须都得到恰当地限制；二是保证必要的定位精度和稳定性。因此确定定位方案时，要根据工件的加工精度要求，遵循六点定位原则，分析工件应该限制的自由度，确定定位方法，选择定位元件，继而进行定位误差的分析和计算。位误差的分析和计算。定位足够的精度定位元件的四良好的耐磨性足够的精度的四大要求足够的刚性良好的工艺性汽车制造工艺学第二部分夹具设计原理及方法限制工件自由度与加工要求的关系个自度全工件必须正确定位，但并不是一定要将六个自由度全部限制住，只有对加工要求有影响的自由度应加以限制，由工具直接保证的加工要求和不影响加工要求的自由度，可以不必限制，而考虑切削力、夹紧力等情况和刀加求度限制考虑削力夹紧力等情具在工件表面上运行的工作行程范围之后确定。（1）刀具与工件能否