【文章內容簡介】 即： Δ Y＝ O1O2=T1－ T2 （ 16） 故：對于 90176。 V形體Δ Y＝ d。 定位誤差的合成 定位誤差是兩誤差的合成即：Δ D=Δ B+Δ Y （ 17） 在圓柱間隙配合定位和 V形塊中心定位中，當基準不重合誤差和位移誤差都存在時，定位誤差的合成需判斷“＋”、“－”號。 例如： V形塊中：Δ B＝δ d／ 2 （ 18） 當Δ B與Δ Y 的變動方向相同時：Δ D＝Δ B＋Δ Y＝δ d／ 2+Δ Y （ 19） 當Δ B與Δ Y 的變動方向相反時：Δ D＝Δ B－Δ Y＝δ d／ 2－Δ Y （ 110） 六點 定位原理 當工 件在不受任何條件約束時，其位置是任意的不確定的。由理論力學可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著 X、 Y、 Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸轉動的自由度。 六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當的與工件接觸的六個支撐點，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點定位原理。 應用定位的幾種情況 工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。 工件定位時，并非所有情況下都必須使工 件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。 在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產中應用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。 （重復定位） 幾個定位支撐點重復限制一個自由度，稱為過定位。 （ 1）一般情況下，應該避免使用過定位。 通常，過定位的結果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產生變形，所以在一般情況下，過定位是應該避免的。 （ 2）過定位亦可合理應用 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計說明書（論文） 7 雖然工件在夾具中定位，通常要避免產生“過定位”，但是在 某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。 工件本身剛性和支承剛性的加強，是提高加工質量和生產率的有效措施，生產中常有應用。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準和機床（夾具）有關的形位誤差從嚴控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強，尾架的扶持有助于實現穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質量和效率也大為提高。 工件 的夾緊 在機械加工過程中，工件會受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動和位移，在夾具結構中必須設置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。工件定位后，將工件固定并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。 夾緊裝置的組成 夾緊裝置的組成由以下三部分組成。 第一部分：動力源裝置 它是產生夾緊作用力的裝置。分為手動夾緊和機動夾緊兩種。手動夾緊的力源來自人力，用時比較費時費力。為了改善勞動條件和提高生產率，目 前在大批量生產中均采用機動夾緊。機動夾緊的力源來自氣動、液壓、氣液聯(lián)動、電磁、真空等動力夾緊裝置。 第二部分：傳力機構 它是介于動力源和夾緊元件之間傳遞動力的機構。傳力機構的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點在手動夾緊時尤為重要。 第三部分：夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。 夾緊裝置的設計原則 在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生 產效率。因此，設計夾緊裝置應遵循以下原則： 夾緊過程中，應不改變工件定位后所占據的正確位置。 夾緊力的大小要適當，既要保證夾緊可靠，又應使工件在夾緊力的作用下不致產生加工精度所不允許的變形。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計說明書（論文） 8 對剛性較差的工件，或者進行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。 夾緊傳力機構應有足夠的夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 用原則 夾緊裝置的自動化和復雜程度應與生產綱領相適應，在保證生產效率的前提下，其結構應力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。 定 位 夾緊力的基本原則 設計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點和大小三個要素。 夾緊力的方向 夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關。選擇時必須遵守以下準則： ，且主夾緊力應朝向主要定位基面。 ，以減小工件的變形、減輕勞動強度。 。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。 夾緊力的作用點 夾緊力作用點是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點的位置和數目。夾緊力作用點的選擇是達到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點必須遵守以下準則： ，應盡可能使夾緊點與支承點對應，使夾緊力作用在支承 上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會使工件傾斜或移動，夾緊時將破壞工件的定位。 。這對剛度較差的工件尤其重要，如將作用點由中間的單點改成兩旁的兩點夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。 ，以防止工件產生振動和變形，提高定位的穩(wěn)定性和靠性。 夾緊力的大小 夾緊力的大小，對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結構尺寸，都有著密密切的關系。夾緊力的大小要適當。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位 ，其結果輕則影響加工質量，重則造成工件報廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會使工件變形，也會對加工質量不利。 理論上，夾緊力的大小應與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實際上，夾緊青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計說明書（論文） 9 力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構的傳遞效率等因素有關，計算是很復雜的。因此，實際設計中常采用估算法、類比法和試驗法確定所需的夾緊力。 當采用估算法確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據工件所受切削力、夾緊力（大型工件應考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡 原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數作為實際所需夾緊力，即 Fwk=KFw （ 111） 式中 Fwk—— 實際所需夾緊力，單位為 N； Fw—— 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為 N； K—— 安全系數，粗略計算時，粗加工取 K＝ ～ 3，精加工取 K＝ ～ 2。 夾緊力三要素的確定，實際是一個綜合性問題。必須全面考慮工件結構特點、工藝方法、定位元件的結構和布置等多種因素，才能最后確定并具體設計出較為理想的夾緊裝置。 減小夾緊變形的措施 有時，一個工件很難找出合適的夾緊點。如較長的套筒在車床上鏜內孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點。這時可以采取以下措施減少夾緊變形。 ，以便獲得變形量的統(tǒng)計平均值，通過調整刀具適當消除部分變形量，也可以達到所要求的加工精度。）增加輔助支承和輔助夾緊點 。 若高支座可采用增加一個輔助支承點及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿意的夾緊狀態(tài)。 ，用一塊活動壓板將夾緊力的著力點分散成兩個或四個，從而改變著力點的位置，減少著力點的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。 ，在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。 ，應保證形狀在加工薄壁套筒時，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時，除減小夾緊力外，工件能產生。 對于一些極薄的特形工件，靠精密 沖壓加工仍達不到所要求的精度而需要進行機械加工時，上述各種措施通常難以滿足需要，可以采用一種凍結式夾具。這類夾具是將極薄的特形工件定位于一個隨行的型腔里，然后澆灌低熔點金屬，待其固結后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產線上進行的。 機床夾具的現狀及發(fā)展方向 夾具最早出現在 18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計說明書（論文） 10 機床夾具的現狀 有關統(tǒng)計表明，目前的中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的 85％ 左右?，F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔 3～ 4 年就要更新50～ 80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10～ 20％左右。特別是近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1．能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； 2．能裝夾一組具有 相似性特征的工件； 3．能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4．能適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具； 5．采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率； 。 現代機床夾具的發(fā)展方向 現代機床夾具的發(fā)展方向主要表現為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準： GB/T2148～ T2259－ 91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化 ，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達177。 ；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μ m。 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用 高速三爪自定心