第三章 分度装置设计
分度装置
第二节 分度装置的设计
(2)圆柱销对定 如图4-5b所示，圆柱销对定主要用于轴向分度。
(3)菱形销对定 如图4-5c所示，由于菱形销能补偿分度盘分度孔的 中心距误差，故结构工艺性良好。 (4)圆锥销对定 如图4-5d所示，它常用于轴向分度，圆锥角α一般为 10°。 (5)双斜面楔形槽对定 如图4-5e所示，双斜面楔形槽对定的优点是 斜面能自动消除结合面的间隙，故有较高的分度精度；缺点是分度 盘的制造工艺较复杂，槽面需经磨削加工。 (6)单斜面楔形槽对定 如图4-5f所示，斜面产生的分力能使分度盘 始终反靠在平面上，图中平面为分度对定的基准，只要其位置固定 不变，就能使分度装置获得很高的分度精度。
型结构。 2.通用回转台的规格及应用 (1)立轴式通用回转台 立轴式通用回转台常用于钻床或铣床。
图4-13 与回转台联合使用的专用钻床夹具
第二节 分度装置的设计
二、抬起及锁紧机构的设计
在分度转位之前，为了使转盘转动灵活，特别对于较大规格的立式 转台，需将回转盘稍微抬起；在分度结束后，则应将转盘锁紧，以 增强分度装置的刚度和稳定性。
JC26H262.eps
第二节 分度装置的设计
三、分度精度分析
1.分度精度的评定
图4-8 分度精度 a)单个分度误差 b)总分度误差 c)分度误差的检测 1—转盘 2—多面体标准器件
图4-1 常见的需分度加工的工件简图 a)、b)圆周分度的孔 c)圆周分度的槽 d)直线分度的孔 e)直线分度的槽
二、分度装置的类型
1.分度装置的分类
第一节 分度装置的结构及主要类型
(1)回转分度装置 它是一种对圆周角分度的装置，又称圆分度装置，
用于工件表面圆周分度孔或槽的加工。 (2)直线分度装置 它是指对直线方向上的尺寸进行分度的装置，其 分度原理与回转分度装置相同。
毕业设计--盘套径向孔带分度装置钻床夹具设计
毕业设计课题名称盘套径向孔带分度装置钻床夹具设计分院/专业机械工程学院/机械制造与自动化2015 年 5 月 20 日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要本课题是为加工扇形盘套零件的三个径向孔设计带分度装置的钻床夹具。
扇形盘套采用完全定位方式，带台阶的定位心轴限制五个自由度，分度装置实现径向分度的同时限制一个回转自由度。
设计带快换垫圈的螺旋夹紧装置，更换工件方便快捷、夹紧可靠。
分度装置包括带分度功能的分度盘和带停留、复位功能及定位功能的对定销。
设计和选用较高精度的钻套和钻模板，保证钻孔质量。
设计结构坚固的夹具体，为其它夹具零件提供可靠的安装平台。
整套夹具结构经凑、精度较高、操作方便、生产率高，能满足扇形盘套零件的三个径向孔的钻削加工。
关键词：螺旋夹紧；分度装置；钻模板┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (4)1.1 机床夹具简述 (4)1.2 钻床夹具介绍 (5)第2章夹具设计内容与任务要求 (6)2.1 设计任务 (6)2.2 夹具的设计内容 (6)第3章夹具结构设计与工作原理 (8)3.1 夹具总体方案设计 (8)3.2 定位方案设计 (9)3.3 夹紧方案设计 (9)3.4 分度装置设计 (14)第4章夹具精度分析 (15)4.1 定位误差 (15)4.2 对刀误差 (16)4.3 夹具误差 (17)4.4加工精度分析 (17)第5章主要零件设计 (19)5.1 夹具体的设计 (19)5.2 钻模板设计和标准钻套选用 (20)5.3 定位心轴的设计 (21)5.4 分度盘设计 (21)第6章结论 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附件 (25)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 机床夹具简述随着现代各项技术的日新月异，机床在加工精密设备中作用已经无法被任何工具所替代，而夹具是机床的附属部分，是决定加工精度的决定性因素，因此，夹具也逐渐成为单独的一门学科，在社会进步的过程中发挥重要的作用。
分 度 装 置
分度装置
1.1 转角分度装置的基本形式 常见的几种 径向分度副
分度装置
1.2 分度定位器的操纵机构
分度定位器 的操纵机构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分度装置 1.3 锁紧机构
锁紧机构
分度装置
1.4圆柱销定位时分度误差计算 分度误差分析
分度装置
1.4圆柱销定位时分度误差计算
分度误差 δ=± (Δ1+Δ2+Δ3+e)/R×180°/π
分度装置 1.5精密分度
多齿分 度装置
分度装置
双面齿 分度装置
1.5精密分度
机床夹具设计
1.1 转角分度装置的基本形式
专用回 转式钻模
分度装置
1.1 转角分度装置的基本形式
分度副：把分度盘和分度定位 器合称分度副。
分度装置
1.1 转角分度装置的基本形式
分度精度主要取决于分度副的精度，而分度副 的精度主要取决于分度盘和分度定位器的相互位置 和结构形式。主要有轴向分度(分度和定位沿分度 盘轴向进行)与径向分度(分度和定位沿分度盘径向 进行)。经比较，在分度盘直径相同下，分度孔距 回转中心愈远，分度精度愈高，所以径向分度精度 较高。
响，分度精度较高，但制造较复杂，灰尘影响分度精度。 4.带斜面圆柱销、单斜面销定位：由于斜面作用，分度孔与分
度定位器始终是同侧接触，分度精度较高，可达±10″。 5.正多面体定位：结构简单，制造容易，分度精度较高，操作
费时，分度数不宜过多。
分度装置
1.1 转角分度装置的基本形式
常见的几种 轴向分度分度副
机床夹具设计
分度装置
分度装置就是能够实现角向或直线均 分的装置。一般情况下把工件装夹到夹具 中后，先加工好一个表面，在不松开工件 的情况下，让夹具上的活动部分与工件一 起转过一定的角度或移过一定的距离，再 加工工件下一个表面。因直线分度是转角 分度的展开形式，所以，主要介绍转角分 度装置。
分度装置课件
各种分度副的结构特点4.18、
4⑴.钢19球定位：结构简单，操作方便，但锥坑
浅，定位不可靠，用于切削力小，分度精度 要求不高的场合，或做精密分度的预定位。
⑵圆柱销定位：结构简单，制造容易，分度 副间隙影响分度精度，一般±1′～10′。
⑶圆锥销、双斜面销定位：能消除分度副间 隙对分度精度的影响，分度精度较高，但制 造较复杂，灰尘影响分度精度。
b)枪柱式：逆转动手柄7，在螺钉与螺旋槽作 用下拔出定位销，转动分度盘分度，遇到下 一分度孔在弹簧作用下，分度削插入分度孔， 完成分度。
c)齿条式：顺转齿轮9，在齿条作用下拔出 定位销，转动分度盘分度，遇到下一分度孔 在弹簧作用下，分度削插入分度孔，完成分 度。见图4.19c)应用实例。
3、锁紧机构：在切削力比较大的情况下，加 工时分度盘必需锁紧4.21。
锁紧分度盘1 侧向锁紧分度盘2 与夹具体2
锁紧转轴4
4、圆柱销定位时分度误差计算4.22
分度误差：一次分度中，分度盘在 空间转过的最大角度与最小角度之 差。
△1——定位销1与衬套孔2最大 配合间隙mm
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ△2 ——定位销1与导套孔3最 大
配合间隙mm △3 ——分度盘孔与转轴最大
配合间隙mm e ——衬套2内外圆用轴度mm R——分度盘衬套孔到转轴的
回转半径mm △S/2—分度盘相邻定位底孔
分度误差δ=± (△1+△2+△3+e)/R×180°/π
图中分析未考虑±△S/2，考虑后为：
δ=±〔△S/2 +(△1+△2+△3 +e)/R ×180°/π〕°
５、精密分度
特点：误差均化，分度精度大大提高；精度 重复性和持久性好；必须有抬起机构、锁紧 机构；防尘要求严；利用双层齿盘结构，可 实现细分。
机床夹具设计与实践- 分度装置及夹具体设计
• 分度盘本身的误差 • 分度盘相对于回转轴线的径向圆跳动所造成的附加误差
• 对定误差和有关元件的误差等。
机床夹具设计与实践
分度精度的等级 （1）超精密级 分度误差≦0.1″～0.5″ （2）精密级 分度误差≦1″～10″ （3）普通级 分度误差≦1′～10′
分度误差： （1）单个分度误差：
再把捏手反转90°，在弹簧作用下，使分度定位器插入下一个分度孔，完成分度。
分度对定的操纵机构 1—对定销；2—衬套；3—导套；4—横销；5—捏手；
机床夹具设计与实践
(2)枪柱式控制机构 ：逆转动手柄7，在螺钉与螺旋槽作用下拔出定位销，转动分度盘分
度，遇到下一分度孔在弹簧作用下，分度削插入分度孔，完成分度。
加工过程中，夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不产 生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的强度和刚度，因此夹具体需有一 定的壁厚。铸造和焊接夹具体常设置加强肋，或在不影响工件装卸的情况下 采用框架式夹具体。
(3) 结构工艺性好。 夹具体应便于制造、装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸 出3～5mm高的凸面，以减少加工面积。铸造夹具体壁厚要均匀，转角外应有 R3～R5mm的圆角。
机床夹具设计与实践
5.1.2 任务分析
1. 生产纲领：年产量2000件。 2. 毛坯：毛坯为锻件，材料为45钢。外 圆和端面等其他表面在前面工序中已加工 完成。 3. 加工要求： (1) 保证一次装夹工件车削加工7φ24mm±0.1 mm孔。 (2) 保证7-φ24mm±0.1 mm孔轴线在直 径为φ75mm±0.1 mm的圆周上均匀分布。 (3) 保证7-φ24mm±0.1 mm各相邻两孔 轴线的夹角为51°25′±10′。
机床夹具设计
机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数：计划14学时教学目的：1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点，灵活运用定位元件和夹紧机构，根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点： 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点： 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用：实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。
图3-1：异形杠杆简图图3-2：车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度？工件用何定位元件限制了哪些自由度？为何V型块2固定，V形块6可调？且V型块2和V型块6开口方向不同？图3-3：盖板简图图3-4：钻床夹具盖板钻孔（通，盲孔）应限制自由度？夹具用何定位元件来限制各自由度？这里圆柱销，挡销，菱形销，各起什么作用？这里用左侧面和后侧面定位，是否用右侧面和前侧面定位？为什么？机床夹具在加工中的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人劳动条件；降低生产成本；扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求，其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位：使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢：使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务：首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。
主要定位面：主要限位面：一、工件以平面定位1.主要支承：限制工件自由度，起定位作用。
分度装置
Xa-对定销与分度孔的配合间隙；Xb-对定销与导向孔的配合 间隙Xc-分度盘与轴承的配台间隙。Δa1-分度盘分度孔的分 度误差,e-分度盘分度孔衬套的同轴度误差。
4．提高分度稿度的措施
在常规设计中，可以采用下列措施来提高分度装置 的分度精度：
1)增大分度盘的计算直径d。 2)减小对定销与分度孔、导向孔间的配合间隙。 3)提高分度对定元件的制造精度。 4)采用消除配合间隙的结构措施。 5)采用高精度分度对定结构。
图4—7a所示为弹簧式抬起机构 1-弹簧 2-顶柱 3-转盘 4-锁紧圈 5-锥形圈
顶柱2通过弹簧1把转盘3抬起。转盘3转位后可用锁紧圈4、锥 形圈5锁紧。
图4—7b是偏心式抬起机构 6-回转盘 7-轴承 8-螺纹轴 9-圆偏心轴 10—转台体 11-滑动套 12-螺钉
转动圆偏心轴9，经滑动套11轴承7把回转盘6拾起。反向转动 圆偏心，经螺钉12、滑动套11、螺纹轴8即可将回转盘锁紧。
6)单斜面楔形核对定 如图4—5f所示，斜面产生的分力能使 分度盘始终反靠在平面上。图中面N为分度对定的基准，只 要其位置固定不变，就能使分度装置获得很高的分度精度。 这种分度对定机构常用于高精度的径向分度，分度精度可达 到±10″左右。
(7)正多面体对定 正多面体是具有精确角度的基准器件。图 4—5g所示为正六面体基准器件、能作2，、3、6等分。其 特点是制造容易、刚度高、分度精度较高，但分度数不宜多。 多面体可用20钢渗碳淬火至58~63HRC，再经磨削加丁制 成。
钻孔用分度夹具 1菱形销；2钻套；3分度盘；4转轴；5夹具体；6锁紧手柄；7拔 销手柄；8分度销；9压板
用机械式分度装置实现分度必须有两个主要部分： 分度盘和分度定位机构。
分度盘：一般分度盘与转轴相连，并带动工件一起 转动，用以改变工件被加工面的位置。
机床夹具——分度装置设计讲解的关键知识
机床夹具——分度装置设计讲解的关键知识摘要：分度装置设计是机床夹具设计课程中的重要内容之一。
本文基于一体化教学的基础，重点介绍了分度对定机构及控制机构、抬起及锁紧机构和分度装置的应用等关键知识点的讲解方法。
关键词：分度装置关键知识讲解方在机床夹具课程的一体化教学进程中，教师通过完成典型孔钻床夹具的装夹方案和分度装置的设计，以及曲柄板零件分度式钻床夹具的定位、夹紧装置和分度装置的设计两项工作任务，达到培养学生的分析问题和解决问题的能力，培养学生查阅设计手册和资料的能力，逐步提高学生处理实际工程技术问题的能力的目的。
一、教学中要重点解决的问题对于小批量孔类零件，传统加工是采取人工划线的方法在机床上完成的，这样做效率低，劳动强度大，加工精度低，对操作者的技术要求高，如果进行大批量生产，不仅零件加工质量的稳定性没有保证，而且费时费力，效率不高。
因此从教学一开始就要使学生对分度装置设计有清楚的认识，为学生重视分度装置设计课程的学习做好铺垫。
二、分度装置设计讲解的关键1.工作场景导入第一步：工作场景设计。
如下图所示，法兰盘零件在本工序中钻4×φ10mm 孔。
孔φ和端面等其他表面在前面工序中已加工完成。
工件材料为HT250，毛坯为铸件，中批量生产。
图法兰盘零件工序图第二步：引入问题思考。
（1）如图所示，分析零件的加工要求以及各工序尺寸的工序基准。
（2）回顾已学过的工件定位和夹紧方面的知识有哪些？（3）企业生产或实训现场观摩。
第三步：基础知识回顾。
主要回顾分度装置的结构和主要类型等相关基础知识，同时巩固工件定位和夹紧等关键知识。
2.分度装置的设计教师把知识讲解重点放在对定机构、控制机构、抬起机构和锁紧机构的设计等方面。
从设计的一般顺序和工艺设计的实际需要出发，教师可以将分度对定机构和控制机构的设计合并为一体讲解，将抬起及锁紧机构的设计合并为一体讲解。
其目的是培养学生对不同知识点的归类思维能力。
3.分度装置的应用设计者最重要是能将设计意图赋予实际应用，学生在设计知识的学习过程中主要是学会“为什么样的零件而设计，为什么样的工作场景设计”的思维方式。
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按分度装置工作原理的不同：机械分度，光学分 度。
直线类
分 度 装 置 的 结 构
固定部分：他是分度装置的基体，功能相当于夹具体。 转动部分：转动部分包括回转盘，衬套和转轴等。
分度对定机构及控制机构
抬起锁紧机构 润滑系统
分 度 装 置 的 设 计
分度对定机构及控制机构的设计
抬起及锁紧机构的设计
分度对定机构及控制机构的设计
第三章 分度装置设计
分度装置
• 分度装置：工件一次装夹后，需要在加工 过程中进行分度，即在完成一个表面进行 加工，直至完成全部加工内容，具有这种 功能的装置
按分度装置的使用特性，分通用和专用
分 度 装 置 的 类 型
回转类（圆分度装置）
按分度盘和对定销相对位置的不同：轴向分度， 径向分度 按分度盘回转轴线分布位置的不同：立轴式，卧 轴式，斜轴式
谢谢
• 圆锥销、双斜面销定位：能消除分度副间 隙对分度精度的影响，分度精度较高，但 制造较复杂，灰尘影响分度精度。
• 带斜面圆柱销、单斜面销定位：由于斜面 作用，分度孔与分度定位器始终是同侧接 触，分度精度较高，可达±10″。 •
• 正多面体定位：结构简单，制造容易，分 度精度较高，操作费时，分度数不宜过多。
• c)齿条式：顺转齿轮9，在齿条作用下拔出 定位销，转动分度盘分度，遇到下一分度 孔在弹簧作用下，分度削插入分度孔，完 成分度。见图4.19c)应用实例。
•
分度装置的应用
通用回转分度装置
典型结构：立轴式通用回转台，卧 轴式通用回转台
端齿盘分度装置
•
立轴式通用回转台
立轴式通用回转台 常用于钻 床和铣床，回转台、以标准 化，系列化，转盘直径有 Φ 250mm，Φ 300mm，Φ 450mm 等几种规格，常按 2.3.4.6.12等分度。转盘的 工作台面可直接装夹工件或 安装专用夹具。
• 分度对定机构：钢球对定、圆柱销对定、 菱形销对定、圆锥销对定、双斜面楔形槽 对定、单斜面楔形槽对定、正多面体对定， 滚珠对定。
• 钢球定位：结构简单，操作方便，但锥坑 浅，定位不可靠，用于切削力小，分度精 度要求不高的场合，或做精密分度的预定 位。
• 圆柱销定位：结构简单，制造容易，分度 副间隙影响分度精度，一般±1′～10′。
• 抬起及锁紧机构的设计：手拉式，枪柱式， 齿轮齿条式。
• a)手拉式：右拉捏手5至横销4越过A面，转 动捏手90°，转动分度盘分度，再把捏手 反转90°，在弹簧作用下，使分度定位器 插入下一个分度孔，完成分度。
• b)枪柱式：逆转动手柄7，在螺钉与螺旋槽 作用下拔出定位销，转动分度盘分度，遇 到下一分度孔在弹簧作用下，分度削插入 分度孔，完成分度。
总分度误差 指在规定的区间内，正分度位置偏差与负分 度位置的最大绝对值之和
•
分度精度的评定
等级 超精密级，分度误差±0.1"∽0.5"（最小分度误差为 ±0.1"，最大分度误差为0.5"） 精密级，分度误差±1"∽10"（同上） 普通级，分度误差±1´∽10´(同上）
•
影响分度精度的因素主要有：分度盘本身的误差、 分度盘相对于回转轴线的径向圆跳动所造成的附加 误差、对定误差和有关元件的误差等
Hale Waihona Puke •卧轴式通用回转台
一般立式钻床其中心 高为180mm，转盘直 径有Φ250mm、 Φ350mm等几种规格， 其分度孔数可按需要 镗出；另一种用于摇 臂钻床。当联合使用 专用夹具时，可增设 一个支架，以提高夹 具的刚度和稳定性， 回转台的分度精度 ±1´
•
端齿盘分度装置
分度精度可达±1"∽10"或更高，故为一种精密分度装置
特点：分度精度高，分度范围大，刚度好，结构紧凑，使用 方便。加工工艺复杂，制造成本高。
•
端齿盘分度的“误差平均效应”
在分度盘精度相同的条 件下，齿盘实际分度误 差为单个分度误差的平 均值
•
分度精度的评定
分度精度是指分度误差的大小。圆分度精度一般用单个 分度误差和总分度误差来评定。 单个分度误差：指两个分度的实际数值与理论数值之间 的代数差。