工件的装夹与夹具设计解析

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第二章工件装夹和机床夹具

第二章工件装夹和机床夹具

第四节 工件在机床夹具中的定位
例2.在圆柱体上钻孔,保证孔尺寸及与外圆柱的同轴度。
第四节 工件在机床夹具中的定位
影响加工要求的自由度,必须限制;不影响加工要求
的自由度可限制,可不限制。
例及与3.图底示面,的在平一行工度件两上项铣要通求槽,。必为须保限证制尺Z寸, X6,0Y00.20mm
为保证尺寸30±0·1mm及槽侧面与B面的平行度,必须限制
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
2.夹紧元件或夹紧装置 夹紧工件,并使其在加工时在外 力作用下仍然保持工件在夹具中 正确位置的元件或装置称为夹紧 元件或夹紧装置。它一般由动力 装置(如气缸、油缸等)、中间 传力机构(如杠杆、螺纹传动副、 斜楔、凸轮等)和夹紧元件(如 卡爪、压板、压块等)组成。
X
,Leabharlann Z两个自由度,至于 Y 则可限制可不限制。
图1-12
第四节 工件在机床夹具中的定位
5.正确处理过定位: 1) 改变定位元件的结构避免过定位
如图示,把长圆柱销改成短圆柱销,即可避免了过定位。
第四节 工件在机床夹具中的定位
2. 去掉多余的定位支承,消除过定位
如图示,定位支承销3重复限制了Y 把定位支承销3撤消,
第二章 工件装夹与机床夹具
主要讲述内容: 第一节 基准的概念 第二节 工件的装夹方法 第三节 专用机床夹具的组成及其分类 第四节 工件在机床夹具中的定位 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 工件的夹紧及夹紧装置 第七节 夹具设计的基本要求和步骤 第八节 夹具设计实例
第一节 基准的概念
一、基本概念: 1. 定位:
图1-7
第四节 工件在机床夹具中的定位

第二章工件的装夹及夹具设计

第二章工件的装夹及夹具设计

【例9】如下图,工件加工一个通槽,工件所要保证的加工尺寸为a±△a,因此 设计夹具时只需要限制a所在方向的自由度,以C面为定位基准, 工件以夹具定位加 工,按调整法进行,刀具位置按对刀基准调整。
a± △ a
B
Ami n
L± △ L
a)
C
δ定位产生的原因: a尺寸的工序基准是B, 定位基准是C,两者是 不重合的
第二章
2-1 概 述
工件的装夹及夹具设计
为了加工出符合规定技术要求的 表面,必须在加工前将工件装夹在机 床上或夹具中。
一. 装夹的概念
将工件在机床上或夹具中定 位、夹紧的过程
(1)装夹的目的
实现工件的定位与夹紧
定位:加工前使工件在机床或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。
3) 夹 具 装 夹 概念:将工件直接安装在夹具的 定位元件上的方法 特点: ①工件在夹具中的正确定位,是 通过工件上的定位基准面与夹 具上的定位元件相接触而实现 的。因此,不再需要找正便可 将工件夹紧。 ②由于夹具预先在机床上已调整 好位置,因此,工件通过夹具 相对于机床也就占有了正确的 位置 ③通过夹具上的对刀装置,保证 了工件加工表面相对于刀具的 正确位置。
二.装夹的方法
1)直接找正装夹
概念:用划针、百分表等 工具直接找正工件位置并 加以夹紧的方法称直接找 正安装法。
效率低,找正精度 较高;适用单件小 批量中形状简单的 工件。
2)划线找正装夹
概念:先用划针画出要加工 表面的位置,再按划线用划 针找正工件在机床上的位置 并加以夹紧
通用性好,但效率 低,精度不高;适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。

工件的装夹和夹具

工件的装夹和夹具

B
Omax
O Omin
D
+TD 0
A
d
0 -Td
轴最细,孔最大
3) 当定位孔与心轴(或定位销)任意边接触时(心轴垂直放置)时。
ΔH3
=2 (Rmax-r1min)+rmax-rmin;
= Dmax-d1min+Td/2=TD+Td1+Δmin+Td/2
轴最细,内孔最 大,外圆最大
正确位置
b
轴最细,孔最大 ,外圆最小
1)、在长方体工件上铣通槽
2)、在长方体工件上铣不通槽
Z O
X Y
应 该限制 五个 自由度: Y; Z; X; Y; Z;
不完全定位
应该 限制六个自由度 : X ;Y;Z; X ;Y;Z;
完全定位
3)、在球面上铣平面
4)、在车床上车外圆
Z O
X Y
应该限制一个自由度: Z
不完全定位
应该 限制四个自由度: Y ; Z ;Y ; Z ;
b)
Y;Z
Y;Z
c)
顶尖限制:
X Y、Z 方向转动自由度
4)连杆加工
Z X
Z X
X Y b) Z
X
X Y
Z X
b1)
X Y
X Y
b2) 图2-23b 过定位示例分析
b3)
5)圆柱件钻孔
Z
X
X Y c) X
X
Z X
X
Y
Z
c’)
Y c1)
图2-23c 过定位示例分析
六、 定位误差
1. 定位误差的概念
工序尺寸方向与接触点和销子中心连线方向相同,则其定

机械制造工艺学——工件的装夹及夹具设计

机械制造工艺学——工件的装夹及夹具设计

项合并使用,即: δ装夹+δ对定<= 2T/3
特点:易于保证定位精度,装夹所用时间短夹具装夹过程
(二)夹具装夹误差 因采用夹具装夹,而造成加工表面的尺寸、
位置误差称为夹具装夹误差。 夹具装夹误差由三个方面的误差组成:
工件装夹误差δ装夹
对定误差δ对定
过程误差δ过程
(1)工件装夹误差δ装夹:与工件在夹具中装 夹有关的加工误差。
包括:定位误差δ定位: 工件在夹具中定位不准确所造成的加工误差。
夹紧误差δ夹紧:夹紧时,因工件或夹具 变形所造成的加工误差。
(2)对定误差δ对定:与夹具相对于刀具及 切削成形运动有关的加工误差。
包括:对刀误差δ对刀:夹具相对于刀具位 置有关的加工误差。
夹具位置误差δ位置:夹具相对成形运动 位置有关的加工误差。
(一)直接装夹:工件定位基准面与机 床上的装夹面紧密帖合而定位,进而夹 紧的装夹方式称为直接装夹。
(二)找正装夹:以工件的有关表面或专 门划出的线痕作为定位的依据,然后夹 紧工件的装夹方式称为找正装夹。
(三)夹具装夹:先根据工件某一工序的加工 要求设计、制造夹具,工件定位基准面与夹 具上的定位面紧密帖合而定位,然后夹紧的 装夹方式称为夹具装夹。
第二章 工件的装夹及夹具设计 2-1 概述
一、装夹的概念 装夹:将工件在机床或夹具上定位、夹紧的
过程称为装夹。 定位:工件在机床或夹具上占据正确位置
的过程称为定位。 夹紧:为保持工件的正确定位而将工件夹
牢的过程称为夹紧。
工件夹紧时可以 先定位,后夹紧 也可以 定位和夹紧同时进行
二、装夹的方法:共有三种
(3)过程误差δ过程:与加工过程中一些因 素有关的加工误差。
加工误差不等式:为了得到合格产品,上述 各项误差之和应小于等于公差T,即:

浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹

浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹

O 前 言
1 影 响 薄 壁零 件 加 工 精 度 的 因素
11 易 受 力 变 形 : 工 件 壁 薄 , 夹 紧 力 的 作 用 下 容 易 产 生 变 形 , . 因 在 从 而影 响工 件 的尺 寸 精 度 和 形 状 公 差 ; 1 易受 热变形 : 工件较单薄 , 削热 会引起工 件热变形 , 工件 _ 2 因 切 使 尺寸难于控制 : 13 易 振 动变 形 : 切 削 力 ( 别 是 粗 加 工 时 的切 削 力 ) 作 用 下 , - 在 特 的 容 易 产 生 振 动 和 变 形 。 接 影 响 工 件 的 尺 寸精 度 和表 面粗 糙 度 。 直
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3 夹具 设 计 与 装 夹
科技信息
O机械 与电子 0
S IN E&T C N L G N O M T O CE C E H O O YIF R A I N
21 年 01
第 2 期 1
浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹
陈裕银 ( 东省 机械技 师 学院 广 东 广
广州
50 5 ) 1 4 0
【 要】 摘 针对影响批量薄壁零件加工的精度 因素 , 如何保 证薄壁 零件的k -精度 和批 量加 工的尺寸稳定 , y - 通过对 夹具设计与装夹 , 少多 减 次装 夹的累计误差 。 而达到薄壁零件加工的技术要求。 从 【 关键词 】 薄壁零件 ; 加工 ; 夹具设计与装夹
l 簟 I ’ ∞ ”麟 盘 姆 l● 如z x { . 哪

CNC机床加工中的工件装夹与夹具优化设计

CNC机床加工中的工件装夹与夹具优化设计

CNC机床加工中的工件装夹与夹具优化设计CNC机床在现代制造业中扮演着重要的角色,它可以高效地完成各种复杂零件的加工任务。

而工件的装夹与夹具的设计则直接关系到加工质量和效率。

本文将介绍CNC机床加工中的工件装夹与夹具优化设计的相关内容。

一、工件装夹的重要性工件装夹是指在CNC机床上将工件稳固地固定在工作台上,以便进行后续加工操作。

一个良好的工件装夹可以确保工件在加工过程中的稳定性和精度,避免因不稳定或错位而引起的加工误差。

因此,工件装夹的设计需要考虑工件的形状、尺寸和材料等因素,并采取合适的夹具来实现。

二、夹具的设计原则夹具是用于固定工件的装置,其设计需要满足以下原则:1. 稳定性:夹具应能够稳固地固定工件,避免在加工过程中产生震动或位移。

2. 精度:夹具的设计应考虑工件的形状和尺寸,以保证工件在装夹后能够达到所需的加工精度。

3. 刚性:夹具应具有足够的刚性,以承受加工涉及的力和扭矩,避免夹具本身的变形或损坏。

4. 便于操作:夹具的设计应方便操作人员进行工件的装夹和取下,并且能够在加工过程中进行必要的调整和更换。

5. 经济性:夹具的设计需尽可能简单、经济,避免过度复杂和成本过高。

三、工件装夹的常用方法1. 液压夹紧:利用液压系统施加压力,将工件夹紧在工作台上。

这种方法适用于较大尺寸和较重的工件,能够提供较高的夹紧力和稳定性。

2. 机械夹紧:利用机械装置(如螺杆、凸轮等)将工件夹紧在工作台上。

这种方法适用于较小尺寸和较轻的工件,能够提供较高的精度和灵活性。

3. 气动夹紧:利用气动系统施加气压,将工件夹紧在工作台上。

这种方法适用于对工件表面要求较高的情况,能够提供较大的夹紧力和稳定性。

4. 真空吸附:利用真空系统产生负压,将工件吸附在工作台上。

这种方法适用于平面工件或具有一定表面积的工件,能够提供较稳定的装夹效果。

5. 夹具组合:根据工件的形状和特点,采用多种夹具的组合方式进行装夹,以满足复杂工件的加工需求。

机床夹具设计方案的分析与研究

机床夹具设计方案的分析与研究

1、国内研究成果:中国学者在机床夹具设计方面进行了大量研究,提出了 多种新型的夹具结构,如高速气动夹具、自适应夹具等。这些新型夹具均取得了 良好的应用效果。
2、国外研究成果:外国学者也对机床夹具设计进行了深入研究,如德国的 专家研发了一种智能夹具系统,该系统能够自动识别工件类型并调整夹具的定位 和加紧参数,极大地提高了生产效率。
4、设计夹紧机构:设计师应根据工件的形状和尺寸,确定合适的夹紧机构, 以保证工件在加工过程中不发生移动或旋转。
5、选择材料和表面处理:设计师应根据夹具的使用要求和使用环境,选择 合适的材料和表面处理方式,以提高夹具的使用寿命和抗腐蚀能力。
6、结构设计:在确定定位方案和夹紧机构后,设计师应进行夹具的结构设 计,考虑安装方便、刚性要求、可靠性高等因素,同时应优化结构,减少加工难 度和提高生产效率。
参考内容
机床夹具是机械加工中的重要辅助设备,主要用于固定工件,使其在加工过 程中保持稳定,以便准确、高效地完成各种机械加工操作。本次演示将深入探讨 机床夹具设计的方法和步骤,旨在帮助设计师更好地进行夹具设计工作,提高生 产效率和质量。
一、机床夹具的作用和重要性
机床夹具在机械加工中起着非常重要的作用。首先,夹具能够有效地固定工 件,避免其在加工过程中产生移动或振动,从而提高加工精度和稳定性。其次, 夹具的设计可以简化加工操作,提高生产效率,减少工人劳动强度。此外,好的 夹具设计能够减少废品和不良品的产生,提高产品质量和生产效益。因此,机床 夹具的设计是机械加工过程中不可或缺的一环。
3、其他领域:除了工业和医疗领域,机床夹具在其他领域中也具有广泛的 应用前景。例如,在建筑领域中可以用于对钢筋进行定位和固定;在电子行业中 可以用于对电子元件进行定位和加工。

工件的装夹

工件的装夹

机械制造技术工件的装夹1、装夹的概念定位:确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程。

夹紧:在工件定位后用外力将其固定,使其在加工过程中保持定位 位置不变的操作。

装夹是定位和夹紧过程的总和。

在机械加工过程中,为了保证的轴线用于定位加工精度,使工件在机床上相对刀具占有正确的位置,并能迅速、 可靠地夹紧工件,以接受加工或卡爪用于夹紧检测的工艺装备称为机床夹具。

2、装夹的方法(1)直接找正装夹用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直接 找正安装法。

此法生产率低,精度取决于工人的技术水平和测量工 具的精度,一般只用于单件小批生产。

图2是用四爪单动卡盘装夹工件,先 用百分表按工件A圆进行找正后,夹 紧工件车削外圆B,从而保证A、B圆 柱面的同轴度要求。

使用工具: 划线盘,百分表或千分表 定位精度:0.1~0.5mm(划线盘); 0.01~0.005mm(千分表) 特点:生产率低,适用于单件、小批 量生产。

对操作工人技术水平要求高。

图2 直接找正安装2、装夹的方法(2)划线找正装夹先在工件上按照零件图划出中心 线、对称线和各待加工表面的加 工线,然后将工件装上机床,按 照划好的线找正工件在机床上的 装夹位置。

划线找正法受划线精度和找正精 度的限制,定位精度不高,定位 精度:0.2~0.5mm。

主要用于批量 小,毛坯精度低及大型零件等不 便于使用夹具进行加工的粗加工。

划线找正法 图32、装夹的方法(3)使用夹具装夹 工件装在夹具上,不再进行找正,便能直接得到准确加工位置的装 夹方式。

图4在机床主轴装夹非轴类零件,利用花盘弯板使加工孔轴心与主轴轴心自动重合夹具的定位夹紧元件能使工件迅速获得正确位置,并使其固定在夹 具和机床上。

因此,工件定位方便,定位精度高(可以达到0.01mm 的定位精度)而且稳定,装夹效率也高。

但专用夹具制造费用高, 周期长,一般用于中、大批和大量生产。

特点:生产率高,一批产品的精度稳定,对工人技术水平要求低。

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使工件在加工过程中保持定位后的正确位置 不变动。
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装夹方式
工件在机床上的装夹方式,取决于生产批量、 工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点 等。
主要装夹形式有三种: 直接找正装夹、 划线找正装夹和 夹具装夹。
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1)直接找正装夹
将工件装在机床上,然后按工件的某个(或 某些)表面,用划针或用百分表等量具进行 找正,以获得工件在机床上的正确位置。
第二章
工件装夹与夹具设计原理
为保证工件某工序的加工要求,必须在加 工前,使工件在机床上相对刀具的切削或 成形运动处于准确的相对位置。
这项工作便是对工件的装夹(安装)。
在成批加工工件时一般都通过夹具来进行。
机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要 组成部分。
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当用夹具装夹工件来对进行加工时,必须 满足三个条件:
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装夹的方式
1)直接找正装夹 2)划线找正装夹
3) 夹具装夹
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效率低,找正精度 较高;适用单件小 批量中形状简单的 工件。
通用性好,但效率 低,精度不高;适 用于单件小批量中 形状复杂的铸件。
操作简单,效率高, 容易保证加工精度, 适用于各种生产类型 。
小批量的生产中。
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2)专用夹具
专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计 的夹具。
其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以 保证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期 较长、制造费用也较高。
当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废。
只适用于产品固定且批量较大的生产中。
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(3)按夹紧动力源分类
根据夹具所采用的夹紧动力源不同,可分为:手动 夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、 磁力夹具、真空夹具等。
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3、机床夹具的组成
机床夹具的组成
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3)通用可调夹具和成组夹具
其特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可 以调整,以适应不同零件的加工。
用于相似零件的成组加工所用的夹具,称为成组 夹具。
通用可调夹具与成组夹具相比,加工对象不很明 确,适用范围更广一些。
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4)组合夹具
组合夹具是指按零件的加工要求,由一套事先制造 好的标准元件和部件组装而成的夹具。
由专业厂家制造, 其特点是灵活多变,万能性强,制造周期短、元件
能反复使用,特别适用于新产品的试制和单件小批 生产。
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5)随行夹具
随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。 该夹具既要起到装夹工件的作用,又要与工件成为
一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位,进行 不同工序的加工。 投资成本高只适用0/23
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(2)按使用的机床分类
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同, 对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。
按所使用的机床不同,夹具又可分为:车床夹具、 铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮 机床夹具和其他机床夹具等。
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钻床夹具
钻床夹具简称钻模,主要用于加工孔及螺纹。 它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹 具体组成。
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镗床夹具
镗床夹具又称为镗模,主要用于加工箱体或 支座类零件上的精密孔和孔系。主要由镗模 底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹 紧装置组成。
而工件相对于机床的定位是通过夹具来 间接保证的。
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工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧 力把工件固定,使工件在加工中保持在准确 定位的位置上,
否则,在加工过程中因受切削力,惯性力等 力的作用而发生位置变化或引起振动,破坏 了原来的准确定位,无法保证加工要求。
这个过程称为夹紧。 这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。
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一、机床夹具概述
1、机床夹具的概念
机床夹具是机床上用以装夹工件(和引导刀具)的 一种装置。
其作用是将工件定位,以使工件获得相对于机床和 刀具的正确位置,并把工件可靠地夹紧。
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装夹 = 定位 + 夹紧
定位:使工件在机床或夹具中占有正确位置
的过程。
夹紧:工件定位后对工件施加一定的外力,
1、这批工件在夹具中占有正确的加工位置; 2、夹具安装在机床上应具有准确的位置; 3、刀具相对夹具应具有准确的位置。
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这里涉及了三层关系:
工件相对于夹具, 夹具相对于机床, 工件相对于机床。
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工件的最终精度是由工件件相对于机床 获得的。所以“定位”也涉及到三层关系: 工件在夹具上的定位; 夹具相对于机床的定位; 工件相对于机床的定位;
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2、机床夹具的分类
(1)按专门化程度分类
1)通用夹具
通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。
例如,车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘,铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产,常作为机床附件提供给用户。
其特点是适应性广,生产效率低,主要适用于单件、
效率低,精度也不高,通常划线找正精度只能达到
0.1~0.5mm。
此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。
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3)使用夹具装夹
使用夹具装夹,工件在夹具中可迅速而正 确的定位和夹紧。
还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技 术水平的要求,因而广泛应用于各种生产类 型。
直接找正装夹效率较低,但找正精度可以很 高,适用于单件小批生产或定位精度要求特 别高的场合 。
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2)划线找正装夹
这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划 出位置线、加工线和找正线,装夹工件时,先按找 正线找正工件的位置,然后夹紧工件。
划线找正装夹不需要专用设备,通用性好,但
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