【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 越來(lái)越短。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率的重要技術(shù)手段，未來(lái)夾具也正朝著更加柔性化、精密化、高效自動(dòng)化方向發(fā)展。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 概述 夾具的功用和分類 夾具的功用 機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以準(zhǔn)確，迅速地安裝工件或刀具，從而保證工件與刀具間正確相對(duì)位置的一種工藝裝備。使用夾具可以有效地保證工件的加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；因此，夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 夾具的分類 夾具有多種分類方法，一般使用范圍和特點(diǎn)可分為通用夾具、專用夾具、組合夾具和可調(diào)夾具，或按所使用的機(jī)床分為車床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具等。 夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： （ 1） 定位裝置 定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置。常用的定位元件有支承釘、定位銷、 V 型塊等。 （ 2） 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢、保證工件在定位是所占據(jù)的位置，在加工過(guò)程中不因受外力（切屑力、重力、慣性力等）和動(dòng)力裝置（氣缸、液壓缸等）組成。 （ 3） 對(duì)刀、引導(dǎo)裝置 對(duì)刀、引導(dǎo)裝置的作用 是確定刀具相對(duì)于夾具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。常用的對(duì)刀、引導(dǎo)元件有對(duì)刀塊、鉆套等。 （ 4） 其他原件及裝置 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置。如分度裝置、靠模裝洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 置、連接件、操作建議及其他輔助元件等。 夾具體 夾具體概念 夾具體是用于連接夾具上所有的元件和裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，他還用來(lái)與機(jī)床的有關(guān)部位連接，以確定夾具在機(jī)床上的位置。 夾具體設(shè)計(jì)的基本 要求 （ 1）有足夠的強(qiáng)度和剛度。 （ 2）減輕重量，便于操作。 （ 3）安放穩(wěn)定，可靠。 （ 4）結(jié)構(gòu)緊湊，工藝行 性好。 （ 5）尺寸穩(wěn)定，有一定的精度。 （ 6）排削方便。 （ 7）應(yīng)吊裝方便，使用安全。 （ 8）經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 零件工藝過(guò)程分析 零件的加工工藝路線的制定與分析 設(shè)計(jì)要求 此設(shè)計(jì)主要運(yùn)用所設(shè)計(jì)的鏜床卡具完成對(duì)立式底座體的上的φ20mm、φ 35mm、φ 45mm 孔進(jìn)行鏜削加工。 工藝路線分析步驟 （ 1） 檢查毛胚，去除毛刺 工步內(nèi)容：去除毛胚表面毛刺，保持加工表面基本平整。 （ 2） 粗銑底平面 工步內(nèi)容：粗鏜φ 20mm、φ 35mm、φ 45mm 孔 基準(zhǔn)面：立式底座體下底面 （ 3） 精銑平面 工 步內(nèi)容：精鏜φ 20mm、φ 35mm、φ 45mm 孔 基準(zhǔn)面：立式底座體下底面 （ 4） 工件的清洗 工步內(nèi)容：先用刷子清掃，然后用堿水清洗 （ 5） 零件的檢測(cè) 工步內(nèi)容：檢測(cè)鉆削孔的基本尺寸、對(duì)稱度等。 表 21 零件檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 序號(hào) 測(cè)量名稱 測(cè)量尺寸 測(cè)量工具 1 外觀 2 基本尺寸 φ 20Hφ 45 Hφ 35H8 游標(biāo)卡尺 3 基本尺寸 平面度 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圓度 ? 測(cè)量?jī)x 4 平行度 ? 平行度 測(cè)量?jī)x 待加工工件圖 立式底座體工件圖 圖 2— 1 立式底座體三視圖（工件） 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 3 章 工件的定位分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工件定位的基本原理 自由度的概念 由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，一個(gè)自由剛體，在空間有且僅有六個(gè)自由度。它在空間的位置是任意的 ,即它既能沿 Ox、 Oy、 Oz 三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，稱為移動(dòng)自由度；又能繞 Ox、 Oy、 Oz 三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 六點(diǎn)定位原理 由上可知，如果要使一個(gè)自由剛體在空間有一個(gè)確定的位置，就必須設(shè)置相 應(yīng)的六個(gè)約束，分別限制剛體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。在討論工件的定位時(shí)，工件就是我們所指的自由剛體。如果工件的六各自由度都加以限制了，工件在空間的位置也就完全被確定下來(lái)了。因此，定位實(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度。 分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點(diǎn)定位原則。 通過(guò)機(jī)械制造工藝學(xué)的學(xué)習(xí)，我們了解到六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問(wèn)題是： 一、定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的。在夾具的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過(guò)具體的定位元件 體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷的頂端，而常用面或線來(lái)代替。根據(jù)數(shù)學(xué)概念可知，兩點(diǎn)決定一條直線，三點(diǎn)決定一個(gè)平面，即一條直線可以代替兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)平面可以代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)還可以用窄長(zhǎng)的平面（支承條）來(lái)代替直線，用較小的平面來(lái)代替點(diǎn)。 二、定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用。 三、分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 由度被限制，是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定的位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，要 靠夾緊裝置來(lái)完成。 定位中的幾種情況 一、完全定位：完全定位是指不重復(fù)的限制了工件的六個(gè)自由度的定位。當(dāng)工件在 x、 y、 z 三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用這種定位方式。 二、不完全定位：根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位方式稱為不完全定位。 三、欠定位：根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制的定位稱為欠定位。欠定位無(wú)法保證加工要求。因此，在確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，決不允許有欠定位現(xiàn)象的產(chǎn)生。 四、過(guò)定位：夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位 元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為過(guò)定位。它會(huì)造成定位的不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起定位干涉，因此，應(yīng)該盡量避免和消除過(guò)定位現(xiàn)象。消除或減少過(guò)定位引起的定位干涉，一般有兩種方法：一是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，如縮小定位元件工作面的接觸長(zhǎng)度或者減少定位元件的配合尺寸，增大配合間隙等；二是控制或者提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。 常用定位元件及選用 工件在夾具中要想獲得正確位置，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí) 現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。 定位中的幾種情況 一、限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。 二、限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 件接觸和摩擦，容易磨損。為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。 三、支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，避免使用時(shí)變形和損壞。 四、定位元件應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和 更換。 五、定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。 常用定位元件所能限制的自由度 常用定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類： 一、用于平面定位的定位元件 包括固定支承（支承釘和支承板），自位支承，可調(diào)支承和輔助支承。 二、用于外圓柱面定位的定位元件 包括 v 形架，定位套和半圓定位座等。 三、用于孔定位的定位元件 包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。 定位方案的確定：一面兩孔定位 根 據(jù)所加工的零件尺寸為：長(zhǎng) 180mm、寬 97mm、高 200mm,形狀是矩形底座類零件可以初步確定采用一面兩孔定位，又因?yàn)榱慵叽巛^大，安裝零件時(shí)采取推入式，綜合考慮零件在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性等其它因素最終確定采取一面兩孔定位，并根據(jù)要推入零件，一面用兩個(gè)支承板來(lái)代替以限制工件的三個(gè)自由度，兩孔里插入兩個(gè)短銷，為防止過(guò)定位其中之一用削邊銷（本設(shè)計(jì)用的是菱形削邊銷），為更好的限制工件轉(zhuǎn)動(dòng)，兩銷在空間的位置布置合理，并且削邊的方向要與兩銷中心的連線互相垂直，如圖 21所示： 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 22 削邊削的布置 為裝卸方便 ，通常兩個(gè)定位銷是可動(dòng)，而且可以伸縮。即加工前能使之進(jìn)入工件孔中定位，加工完后能從孔中退出。這樣可以很方便地將工件（或隨行夾具）推入或推出夾具（或自動(dòng)線的機(jī)床夾具）。 常用的通用伸縮式定位銷有手動(dòng)的、液壓驅(qū)動(dòng)和電磁驅(qū)動(dòng)三種。手動(dòng)伸縮式定位銷有兩種結(jié)構(gòu)：一種不帶防護(hù)罩，用于定位支承板高度為 9mm的定位系統(tǒng)；另一種是帶防護(hù)罩，用于支承高度為 60mm 的定位系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用的是不帶防護(hù)罩的定位支承板高度為 9mm 的定位系統(tǒng)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 4 章