机床夹具
一、问答题
3、如图所示，加工工件上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个小孔，请分别计算三种定位方案的定位误差并说明哪个定位方案好。 V形块α＝90°。
4、如图所示为几种工件的定位方案和加工要求，试分析计算尺寸a和b的定位误差。
五、课后自学
到图书馆或互联网上查询资料，了解组合夹具的类型及应用。参考网站：天津组合夹具厂
（https://www.360docs.net/doc/3f14171006.html,/）、保定向阳航空精密机械有限公司(https://www.360docs.net/doc/3f14171006.html,/）。
1、什么是定位？什么是夹紧？为什么夹紧不等于定位？
2、“六点定位原理”是什么？
3、什么是完全定位？什么是不完全定位？
4、什么是过定位？什么是欠定位？是否均不能采用？为什么？
5、试述常用定位元件所限制的自由度。
6、什么叫定位误差？产生定位误差的原因是什么？定位误差主要由哪几部分组成？
7、何谓机床夹具？夹具有哪些作用？
8、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？
9、试分析下列加工情况的定位基准
（1）浮动铰刀铰孔（2）车削阶梯轴（3）精加工齿形面
10、常用的夹紧动力装置有哪些？各有何特点？
11、夹紧装置设计的基本要求是什么？确定夹紧力的方向和作用点的准则有哪些？
12、对容易加工变形的零件材料应当采取什么样的预防变形措施？
二、选择题
1、以“一面两销”方式定位时，共限制了工件的（）个自由度。
A、六个
B、三个
C、四个
D、五个
2、在车削加工螺纹时，进给功能字F后的数字表示（）。
A.每分钟进给量（㎜/min）
B. 每秒钟进给量（㎜/s）
C. 每转进给量（㎜/r）
D. 螺纹螺距（mm）
3、机床夹具，按（）分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具等。
A、使用机床类型
B、驱动夹具工作的动力源
C、夹紧方式
D、专门化程度
4、长V形架对圆柱定位，可限制工件的（）自由度。
A、二个
B、三个
C、四个
D、五个
5、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（）的原则。
A、基准重合
B、基准统一
C、自为基
准 D、互为基准
6、夹紧力的方向应尽可能和切削力，工作重力
( )。
A、同向 B平行 C、相反
7、铣床上用的平口钳属于（）。
A、通用夹具
B、专用夹具
C、成组夹具
8、图样中未标注公差尺寸的极限偏差，由于相应的技术文件具体规定，一般规定为（）
A、IT10～IT14
B、IT12～IT18
C、IT18
D、IT0
9、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面，同时应尽量与（）方向一致。
A、退刀
B、振动
C、换刀
D、切削。
10、在工序卡图上，用来确定本工序所加工后的尺寸、形状、位置的基准称为（）基准。
A、装配
B、测量
C、定位
D、工序
11、V形块属于（）
A、定位元件
B、夹紧元件
C、导向元件
12、工件在小锥度芯轴上定位，可限制（）个自由度。
A、三
B、四
C、五
D、六
13、图样中技术要求项中“热处理：C45”表示（）。
A、淬火硬度HRC45
B、退火硬度为HRB450
C、正火硬度为HRC45
14、组合定位中一面两孔定位，如果均用两个圆柱销定位，则该定位属于（）。
A）完全定位 B）不完全定位 C）过定位 D）欠定位15、工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为（）。
A、完全定位
B、欠定位
C、过定位
D、不完全定位
三、判断题
1、装夹是指定位与夹紧的全过程。（）
2、基准可以分设计基准与工序基准两大类。（）
3、夹紧力的方向应尽可能和切削力，工件重力平行。（）
4、用设计基准作为定位基准，可以避免基准不重合引起的误差。（）
5、组合夹具是一种标准化，系列化、通用化程度较高的工艺装备。（）
6、用划针或千分表对工件进行找正，也就是对工件进行定位。（）
7、误差的敏感方向在工件的切线方向。（）
8、组合夹具的特点决定了它最适用于产品经常变换的生产，（）
9、使用夹具可改变或扩大原机床的功能。（）
10、数控机床单工作台，使用多工位夹具，在加工过程中，为了提高效率，可以进行工件的装卸。（）四、分析问答题
1、用α=90°的V形块定位铣轴上键槽，计算定位误差；若不考虑其它误差，判断其加工精度能否满足加工要求？
2、加工图a）所示零件通孔D位置，试定性分析如图
b)、c)所示的定位、夹紧方式所产生的误差。
给数控新人的一点建议
UG数控编程实例与技巧
加工中心编程技巧
数控维修的常用方法
数控编程基本知识
数控编程：铣刀加工工艺参考表
CNC设备结构与工作原理
机床夹具资料
课程导入 制造业是衡量国力强盛与否的尺码之一，机械制造技术水平的发展与进步助推了机械制造工业的发展与进步。由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的机械加工工艺系统。 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。 1. 机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种e占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3-4年就要更新50%-80%左右专用类具，而夹具的实际磨损量仅10%-20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、放组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求。 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）夹具的柔性化、低成本设计。 6）带有传输装置的自动化夹具的设计。 7）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 8）提高机床夹具的标准化程度。 2. 现代机床夹具的发展方向 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 (1)高精随着机床加工精度的提高 为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高，夹具的定
机床夹具气动系统的构成及工作原理
机床夹具气动系统的构成及工作原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 机床夹具气动系统的构成及工作原理 机床夹具系统原理图如下所示，三个夹紧缸A、B、C用于夹紧工作，它们动作顺序为：缸A线夹紧，缸B和缸C后夹紧；松开时，缸B和缸C先松开，缸A 后松开。 当工件定位后，踩下脚踏换向阀1使其切换至左位，气源的压缩空气阀2中的单向阀进入缸A的无杆腔，缸A有杆腔经阀3中的节流阀排气，活塞杆驱动夹头下行夹紧工作。同时将行程阀4压至左位，气源的压缩空气经阀6中的节流阀使换向阀8工作切换至右位。此时，缸B、C的无杆腔进气、有杆腔排气双向夹紧工作。待工件加工完毕的同时，阀7控制腔的气压时阀7切换至右位，缸B、C的有杆腔进气、无杆腔排气而退回。阀1在控制腔气压作用下切换至图示右位，压缩空气经阀3的单向阀进入缸A有杆腔、无杆腔经阀2的节流阀排气，缸A 退回。缸A退回后，阀4在弹簧力作用下叶复位。至此，完成一个工作循环，换向阀7和8的延时换向时间可通过调节各换向阀控制腔的节流阀开度实现。机床夹具气动系统原理图
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.
机床夹具的作用及分类
机床夹具的作用及分类 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 1.机床夹具的作用 （1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。 （2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生 产效率。 （3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。 （4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。 2 机床夹具的分类 2.1．按夹具的应用范围分类 （1）通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。 （2）专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。 （3）组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。 （4）成组夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，
当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。 （5）随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。 2.2按使用机床类型分类 机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。 2.3按夹具动力源分类 按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。 3.专用机床夹具的组成 夹具一般由下列元件或装置组成: （1）定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。 （2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。 （3）对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。
现代机床夹具课程设计说明书
温刑大學 WENZHOU UNIVERSITY CDIO三级项目报告书课程：现代机床夹具设计 题目：钻①15孔专用夹具 学院机电工程学院 班级 组长联系电话： 项目组成员
2017年01月 目录 一、设计题目及任务书 (2) 二、零件的分析 (2) 1零件的作用 (2) 2零件的工艺分析 (2) 3确定生产类型 (3) 三、毛坯制造方法 (3) 四、工艺规程设计 (3) 1定位基准的选择 (3) 2制定工艺路线 (3) 3工序卡设计 (4) 五、工装夹具设计 (4) 1定位面选择 (5) 2定位元件结构设计 (5) 3定位误差计算 (5) 4夹紧力的分析 (6) 5夹紧结构设计 (6) 6夹具设计及操作的简要说明 (6) 六、装配图绘制 (6) 七、心得体会 (6) 八、参考文献 (7) 九、三维模型 (7) 十、小组成员分工说明 (7)
一、设计题目及任务书 设计题目：钻①15孔专用夹具 设计任务： （1）设计内容：制订年产5000件**零件（指定零件）的加工工艺；+ （2）设计零件主要加工工序的夹紧定位方案； （3）绘制零件二维图纸； （4）查阅相关资料，分析所给题目的零件结构工艺性，编排出该零件的合理的加工工艺过程，设计合理的夹具结构，绘制夹具装配图（三维）； （5）编写夹具说明书，字数在8000字以上，包含被加工零件基准分析、自由度分析、定位面选择、定位元件结构设计、定位误差计算、夹紧机构设计等相关内容。 （6）夹具主要零件二维图（二维.dwg格式）、夹具整体装配图（二维）、夹具装配图（二维和三维）加工工艺卡片、设计说明书及精度分析等相关设计分析结果。 二、零件的分析 1零件的作用 题目所给的零件转子摆杆。 零件图如下： 2零件的工艺分析 零件的材料为HT20Q灰铸铁生产工艺 简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性 高，不适合磨削，为此以下是转子摆杆需 要加工的表面以及加工表面之间的位置要 求： 1、小头孔①15大头孔①36，两孔都 需倒角。 2、大头孔有宽10深3.6的键槽。 3、转子摆杆大头孔下端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm 由上面分析可知，可以粗加工转子摆杆下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此转子摆杆零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
《机床夹具设计》机床夹具概述.pdf
模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在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。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？
（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就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。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。
机床夹具设计
机床夹具设计 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须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。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具中占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零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，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。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。这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。 壹夹具 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。 2.机床夹具的分类 机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。 3.机床夹具的组成 (1)定位元件 (2)夹紧装置 (3)对刀、引导元件或装置 (4)连接元件 (5)夹具体 (6)其它元件及装置 二、定位基准
车床夹具设计
一、车床夹具的主要类型 在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。 1.定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。 2．角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。 3．花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。 二、车床夹具设计要点 1．车床夹具与主轴的连接方式 由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。通常连接方式有以下几种： （1）夹具通过主轴锥孔与主轴连接 （2）夹具通过过渡盘与机床主轴连接 2。对定位及夹紧装置的要求 （1）为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正。
（2）设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。 （3）车床夹具的平衡及结构要求 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采用平衡装置以减少由离心力产生的振动及主轴轴承的磨损。 车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性；夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。为保证安全，夹具体应制成圆形，加具体上的各元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。 1 ．设计定位装置时应使加工表面的回转轴线与车床主轴的回转轴线重合。 2 ．设计夹紧装置时一定要注意可靠，安全。因为夹具和工件一起随主轴旋转，除了切削力还有离心力的影响。因此夹紧机构所产生的夹紧力必须足够，自锁要可靠，以防止发生设备及人身事故。 图 6-29 为夹紧力实施方案的比较。图 6-29b 的夹紧方案安全可靠性优于图 6 -29a 的夹紧方案。 3 ．夹具与车床主轴的连接方式，根据夹具体径向尺寸的大小，一般有两种方法： （ 1 ）对于径向尺寸 D ＜ 140mm , 或 D ＜ (2—3)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在主轴的锥孔中，并用螺栓拉紧。如图 6— 30a 所示。
机床夹具习题册答案及解析
第一章机床夹具基础知识 第一节机床夹具概述 一、填空题 1、通常，习惯把夹具按其通用化程度分为通用夹具、专用夹具、 拼装夹具三个大类。 2.机床夹具一般由定位装置、夹紧装 置、 夹具体三大主要部分组成。 ３。根据不同得使用要求,机床夹具还可以设置对刀 装置、 刀具引导装置、回转分度装置及其她辅助装置。 4.按夹具适用得机床及其工序内容得不同，可以分为车床夹具、 铣床夹具、钻床夹具、磨床 夹具、 镗床夹具、齿轮加工机床夹具、电加工机床夹具、数控机床夹具等. 二、选择题 1。工件在机床上加工时,通常由夹具中得A来保证工件相对于刀具处于一 个正确得位置。 A。定位装置 B．夹具体 C.夹紧装置 D.辅助装置 2．机用平口钳就是常用得 B . Ａ.专用夹具Ｂ。通用夹具 Ｃ。拼装夹具 D.组合夹具 ３．下列夹具中， D不就是专用夹具。 A.钻床夹具 B.铣床夹具 C。车床夹具 D．三爪自定心卡盘 4． C 不属于机床夹具得三大组成部分之一。 A.夹具体 B.定位装置
C.对刀装置 D。夹紧装置 ５。Ａ就是由预先制造好得各类标准元件与组件拼装而成得一类新型夹具。 A.拼装夹具B。专用夹具第三章工件得夹紧 Ｃ。通用夹具 D．数控机床夹具 6.在机床夹具中，V形块通常作为Ｄ使用。 Ａ。夹具体B。夹紧装置 C。辅助装置Ｄ．定位元件7。下列说法中， C 不正确。 A.一般情况下,机床夹具具有使工件在夹具中定位与夹紧两大作用 Ｂ．夹具相对于机床与刀具得位置正确性,要靠夹具与机床、刀具得对定来解决 C。工件被夹紧后，就自然实现了定位 D。定位与夹紧就是两回事 三、判断题 1。一般来说,通用夹具就是机床夹具中得主要研究对象。（×） 2．一般情况下，机床夹具具有使工件在夹具中定位与夹紧两大作用。( √） ３。工件安装时,采用找正定位比采用夹具定位效率更高、精度更高。（×）4。机床夹具只能用于工件得机械加工工序中。（× ) 5．机床夹具一般已标准化、系列化，并由专门厂家生产。 ( × ) 6。定位装置一般由各种标准或非标准定位元件组成，它就是夹具工作得核心部分。（√）７.自动、高效夹具得实际应用，可以相应地降低对操作工人得装夹技术要求。（√）8。在数控机床上加工零件,无须采用专用夹具。( ×） 9。所有机床夹具都必须设置夹紧装置。（×） １0．车床夹具中，花盘通常作为定位元件。（×） 四、简答题
机床夹具设计方案
机床夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。 夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。 一、机床夹具设计的基本要求 基本要求：一个优良的机床夹具，必须满足下列 1、保证工件的加工精度 保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、工艺性能好 专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。 3、达到加工的生产效率要求 专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。 4、使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。 夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。 专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。 5、经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 保证工件的加工精度是最重要的。在此前提下，要处理好其以上基本要求中他要求
第四章 机常用夹具
第四章机床常用夹具 第一节机床夹具概述 机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。 一、机床夹具的主要功能 在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。 工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。 找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。如图4-1所示，在铣削连杆状零件的上下两平面时，若批量不大，则可在机用虎钳中，按侧边划出的加工线痕，用划针找正。 这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。 夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。图4-2所示为铣削连杆状零件的上下两平面所用的铣床夹具。这是一个双位置的专用铣床夹具。毛坯先放在I位置上铣出第一端面（A面），然后将此工件翻过来放入II位置铣出第二端面（B面）。夹具中可同时装夹两个工件。 图4-3所示为专供加工轴套零件上φ6H9径向孔的钻床夹具。工件以内孔及其端面作为定位基准，通过拧紧螺母将工件牢固地压在定位元件上。
通过以上实例分析，可知用夹具装夹工件的方法有以下几个特点： 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（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具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。 4）装夹基本上不受工人技术水平的影响，能比较容易和稳定地保证加工精度。 5）装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显著地减少辅助时间，提高劳动生产率。 6）能扩大机床的工艺范围。如要镗削图4-4所示机体上的阶梯孔，若没有卧式镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工。 二、机床夹具的分类 机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 1．按夹具的通用特性分类 按这一分类方法，常用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。它反映夹具在不同生产类型中的通用特性，因此是选择夹具的主要依据。 （1）通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 （2）专用夹具专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。 （3）可调夹具可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。 （4）成组夹具这是在成组加工技术基础上发展起来的一类夹具。它是根据成组加工工艺的原则，针对一组形状相近的零件专门设计的，也是具有通用基础件和可更换调整元件组成的夹具。这类夹具从外形上看，它和可调夹具不易区别。但它与可调夹具相比，具有使用
数控机床夹具的类型和特点夹具、刀具的选择及切削用量
一、夹具的选择、工件装夹方法的确定 1．夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点： 1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 2．夹具的类型 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。 3．零件的安装 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。2）圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上
机床夹具
一、问答题 3、如图所示，加工工件上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个小孔，请分别计算三种定位方案的定位误差并说明哪个定位方案好。 V形块α＝90°。 4、如图所示为几种工件的定位方案和加工要求，试分析计算尺寸a和b的定位误差。 五、课后自学 到图书馆或互联网上查询资料，了解组合夹具的类型及应用。参考网站：天津组合夹具厂 （https://www.360docs.net/doc/3f14171006.html,/）、保定向阳航空精密机械有限公司(https://www.360docs.net/doc/3f14171006.html,/）。 1、什么是定位？什么是夹紧？为什么夹紧不等于定位？ 2、“六点定位原理”是什么？
3、什么是完全定位？什么是不完全定位？ 4、什么是过定位？什么是欠定位？是否均不能采用？为什么？ 5、试述常用定位元件所限制的自由度。 6、什么叫定位误差？产生定位误差的原因是什么？定位误差主要由哪几部分组成？ 7、何谓机床夹具？夹具有哪些作用？ 8、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 9、试分析下列加工情况的定位基准 （1）浮动铰刀铰孔（2）车削阶梯轴（3）精加工齿形面 10、常用的夹紧动力装置有哪些？各有何特点？ 11、夹紧装置设计的基本要求是什么？确定夹紧力的方向和作用点的准则有哪些？ 12、对容易加工变形的零件材料应当采取什么样的预防变形措施？ 二、选择题 1、以“一面两销”方式定位时，共限制了工件的（）个自由度。 A、六个 B、三个 C、四个 D、五个
2、在车削加工螺纹时，进给功能字F后的数字表示（）。 A.每分钟进给量（㎜/min） B. 每秒钟进给量（㎜/s） C. 每转进给量（㎜/r） D. 螺纹螺距（mm） 3、机床夹具，按（）分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具等。 A、使用机床类型 B、驱动夹具工作的动力源 C、夹紧方式 D、专门化程度 4、长V形架对圆柱定位，可限制工件的（）自由度。 A、二个 B、三个 C、四个 D、五个 5、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（）的原则。 A、基准重合 B、基准统一 C、自为基 准 D、互为基准 6、夹紧力的方向应尽可能和切削力，工作重力 ( )。 A、同向 B平行 C、相反 7、铣床上用的平口钳属于（）。 A、通用夹具 B、专用夹具 C、成组夹具 8、图样中未标注公差尺寸的极限偏差，由于相应的技术文件具体规定，一般规定为（）
机床夹具智能化设计系统
第16卷第3期 1997年5月 机械科学与技术 M ECHANICAL SCIENCE TECHNOLOGY Vol. 16 No . 3 May 1997 .. 田锡天 机床夹具智能化设计系统* 田锡天 ( 西北工业大学西安710072) 摘要夹具方案设计专家系统是实现夹具设计自动化的有效途径。本文重点讨 论了机床夹具智能化设计系统的结构, 基于特征的回转体零件信息描述, 夹 具方案设计专家系统和夹具装配图设计等技术, 并开发了专用夹具设计原型 系统SFDS。 关键词夹具CAD 专家系统特征 中图号TP39. 72 引言 夹具是制造企业中重要的基本工艺装备, 广泛使用于加工、检验和装配等制造过程中。然 而在CAD/ CAM 技术广泛使用, CIMS 大力发展的今天, 夹具设计却仍处于传统的手工设计 阶段, 这不仅影响夹具设计的效率和质量, 而且不能满足CAD/ CAM 集成的需要。计算机辅助 夹具设计( Computer Aided Fixture Design CAFD) 是解决这一问题的根本方法。相对说来, CAFD 是一个新领域。国外在80年代初才开始这方面的研究工作。最旱的研究者采用Prolo g 语言开发了一个夹具设计专家系统, 只能在用户给定夹具方案后选择合适的夹具元件。之后, 许多学者在夹具定位算法和夹具空间布置等方面进行了研究。国内在CAFD 方面的研究还很少, 并且主要集中在组合夹具拼装和夹具元件图形库的建立方面。总之, CAFD 还处于研究阶段, 而专用夹具方案的自动设计技术则更不成熟, 主要依靠人机交互来实现。 在专用夹具设计中, 方案设计是最重要的方面, 对夹具设计的质量具有决定性的影响。而 目前的CAFD 技术尚不能解决方案的自动化设计问题。这是因为方案设计是一种创造性活 动, 需要综合运用许多学科的专门知识和丰富的经验, 经过思考和推理, 才能得到正确合理的 设计。设计质量则取决于设计者个人的知识水平和经验。因此, 采用人工智能技术, 实现夹具方 案的智能化设计, 将会大大提高专用夹具设计的质量和自动化程度。 1 系统结构 专用夹具设计是一个复杂问题, 不仅需要选择定位、夹紧等元件, 并进行精度分析和夹紧 力校核, 而且需要进行夹具结构设计, 最后绘制出夹具装配图和零件图。根据功能要求, 本文采 用Watcom C 、AutoCAD 和FOXPRO 开发了一个加工回转体工件的专用夹具设计系统( Spe- .. 西北工业大学青年基金资助项目 收稿日期: 1996-09-10
机床夹具的发展现状
机床夹具的现状及发展方向 摘要：夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发 展成为门类齐全的工艺装备。如何面对竞争，如何出奇制胜，正是本文探讨的焦点。 关键词：夹具，机床夹具，机床夹具的现状，发展方向 1.机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（fms）等新加工技 术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期， 降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；
4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度。 2．现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 （1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：gb/t2148~t2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹 具的装置，充分发挥了数控机床的效率。
机床夹具设计
机床夹具设计 机自0802 郑顺欣 摘要：零件在工艺规程制定后，要按工艺规程的顺序进行加工。加工中除了需要机床，刀具，量具外，成批生产时还需要机床夹具。他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。夹具在机床应用中占很高的地位.夹具最早出现在18世纪后期。 关键词：机床夹具车床铣床加工零件定位原理： 1．机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。中国国际模具网 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（fms）等新加工技术的应用，对机床手轮夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；
6）提高机床夹具的标准化程度。 2．现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 （1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：gb/t2148~t2259－91以及各类通用夹具、手轮、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 （3）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。 （4）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间
数控机床的夹具及其应用
数控原理与数控机床 SHUKONGYUANLI YU SHUKONGJICHUANG 数控机床的夹具 及其应用 学院:XX职业技术学院 系别:机电工程系 专业：计算机辅助设计与制造 班级:X X X 姓名:X X X 201X年X月X日
目录 1、数控机床夹具的概述 1）、机床夹具的定义2）、机床夹具的组成 3）、机床夹具的作用 4）.机床夹具的分 类 5）、数控加工夹具的特点 6）、机床夹具的现状及发展方向 2、数控机床典型夹具简介 （1）车床的夹具 1)三爪自定心卡盘 2)四爪单动卡盘 3)花盘、角铁和常用附件 （2) 铣床的夹具 1 ）、常用的夹具种类 2）、数控铣床夹具的选用原则 （3) 典型的夹紧机构 1 ）斜楔夹紧机构 2）、螺旋夹紧机构 3）、偏心夹紧机构 4）．联动夹紧机构 5）．定心夹紧机构 数控机床的夹具及其应用
一、数控机床夹具的概述 1、机床夹具的定义 在机床上加工工件时,为了在工件的某一部位加工出符合工艺规程要求的表面，加工前首先要使工件在机床上占有正确的位置,即定位。由于在加工过程中工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用，所以还应采用一定的机构，使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。在采用工件定位与夹紧的过程又称为工件的装夹,在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备就称为机床夹具.如数控车床上使用的三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘及顶尖,数控铣床上使用的平口钳、风度头等,都是机床夹具. 2 、机床夹具的组成 机床夹具按其作用和功能通常可由定位元件、加紧装置、安装 连接元件、导向元件、对刀元件和夹具体等几个 部分组成。 （1）定位元件 定位元件用于确定工件在夹具中的位置， 使工件在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确 的位置。定位元件是夹具的主要功能元件之一， 其定位精度将直接影响工件的加工精度。常用的 定位元件有V型块、定位销、定位块等，如图中，
机床夹具设计步骤和实例
第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面，孔径不大，工件质量较小、轮 廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式钻 模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔 端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。
机床夹具智能化设计系统的研究与开发
机床夹具智能化设计系统的研究与开发 发表时间：2016-03-18T11:53:08.213Z 来源：《基层建设》2015年27期供稿作者：吴垠昊 [导读] 哈尔滨石油学院机械电子工程系夹具方案设计专家系统和夹具装配图设计等技术，并开发了专用夹具设计原型系统SFDS。 哈尔滨石油学院机械电子工程系黑龙江哈尔滨 150028 摘要：具方案设计专家系统是实现夹具设计自动化的有效途径。本文重点讨论了机床夹具智能化设计系统的研究与开发。知识表示是实现机床夹具智能化设计系统的的关键技术之一，以下提出了把几种单一知识表示方法按照本体的原理组成一种基于立体混合型的知识表示方法，并将其应用在机床夹具智能化设计系统中，大大地提高了产品的设计效率。并基于特征的回转体零件信息描述，夹具方案设计专家系统和夹具装配图设计等技术，并开发了专用夹具设计原型系统SFDS。 关键词：机床夹具；设计系统；研究与开发 传统的机床夹具设计系统是夹具设计人员通过经验法和类比法进行设计的。这需要查阅大量的资料和手册，通过手工计算，再用笔绘制机床夹具的装配图和零件图。传统的设计方法劳动强度大，设计周期长，效率低，而所设计的机床夹具标准化、通用化程度低。因此，传统的机床夹具设计方法已经不能满足市场快速多变的要求，甚至成为了制约现代制造技术发展的瓶颈。因此，采用人工智能技术，实现机床夹具设计的智能化，将会大大提高机床夹具设计的质量和自动化程度。 1机床夹具的概念及其作用 夹具是在机械加工、焊接、检验、热处理、装配等工艺过程中，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便保证产品质量，并提高生产率的一种工艺装备。而机床夹具是金属切削机床上使用的夹具，在机械加工中应用最为广泛。在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。将工件装好就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹牢，就是对工件施加夹紧力，保证工件正确的定位位置在加工的过程中不受外力的影响而始终保持不变。总的来说机床夹具的作用就是保证加工精度，使一批工件加工质量稳定，减少废品；缩短辅助时间，提高劳动生产率；扩大机床的工艺范围；在特种零件的加工中起着特殊的作用；平衡生产节拍，以便组织流水线生产。 2机床夹具智能设计系统 2.1机床夹具智能设计系统的研究现状 随着科学技术的发展和新技术的广泛应用，机床的精度和性能得到大幅度提升，为各种高性能复杂零部件的加工提供了装备保证。与此同时，近年来数字化制造的研究成果为加工工艺参数的合理选择和优化提供了理论支承。机床夹具设计质量成为影响工件加工质量的重要因素。哈尔滨工业大学的金天国等人给出了自动确定和求解装配中元件尺寸或位置的启发式算法。介绍了参与装配零件的标定方法和装配时匹配关系与装配模型的表达方法，讨论了生成方向匹配链和方向约束链的方法，根据方向约束链和工程约束列出关于零件尺寸和位置的约束方程组。该方法能使设计者在计算机辅助装配设计时对零件的尺寸和位置进行调节，从而使设计者较为全面地考虑装配关系。孙中华等人为提高箱体类零件夹具定位机构设计的智能化水平，提出了箱体类零件夹具定位机构设计的一种智能化方法，设计了夹具定位机构智能化设计的总体结构，采用基于规则与模糊综合评判算法相结合的方法确定定位方案及定位基准面，建立了选取箱体类零件定位件的知识库，并应用知识树通过推理选取定位元件。 2.2机床夹具智能设计系统的开发难点 机床夹具是针对某种特定零件的特定工序设计的，当产品更新或加工对象稍有改变时，它很难重新改装，往往需要另行设计制造，所以对于这类产品的三维计算机辅助设计提高的设计效率并不十分可观，导致了其在今天二维转三维的热潮中，仍然原地踏步。另外一个原因就是对于机床夹具的设计找不到有“任何规律”的夹具体和灵活性”零件等来组成定位元件、导向元件和夹紧机构等通用件，虽然在计算机辅助的智能设计系统中，那些通用件是很容易实现的，但是夹具体这种“灵活性”零件是随着被加工件的改变而改变，又随着定位、导向、夹紧等通用件选择和定位的不同而变化的，其实现智能设计存在着一定的困难。所以机床夹具的智能化设计系统的研发是有一定难度的。 2.3机床夹具智能设计系统的系统结构 专用夹具设计是一个复杂问题，不仅需要选择定位元件、导向元件和夹紧元件等其他装置或元件，并进行精度分析和夹紧力校核，而且需要进行夹具结构设计，最后绘制出夹具装配图和零件图。根据出产品的功能要求，在进行产品设计时，工程技术人员需要参阅大量的技术资料、相关技术数据，以及以往相似的设计方法和经验，进行综合性的比较、计算、推理和评价，这个过程是以知识库为信息传输的。因此，机床夹具智能化设计系统中包含了通用件库、数据库、夹具实例库、及模型库等在内的知识库系统。系统再根据获取的零件信息和工序信息，进行决策，选择定位件、夹紧件等，然后进行夹具结构布置设计，并输出设计结果。装配图的设计是根据生成的夹具设计方案自动生成装配图。但自动生成的装配图是不完善的，还不能满足实用要求，因此系统提供了一交互设计工具，对装配图进行编辑修改。数据库管理系统对夹具元件库、装配图库和零件图库等进行统一的管理与维护。 2.4机床夹具智能设计系统技术发展 CAD和CAFD技术，在整个机床夹具智能化设计系统的研究和开发中，CAD技术起着十分重要的作用，但是通用化为标准的CAD技术只是简单地画图工具，并不能专业的计算机辅助设计技术，所以很多技术设计人员都着重去研究面向行业的CAD系统，所以在夹具设计行业，诞生了计算机辅助夹具设计技术CAFD。CAFD属于计算机辅助设计范畴，指导其设计对象是夹具，因此在计算机辅助设计中所用的设计方法、设计技术、设计工具、计算机软硬件等在计算机辅助夹具设计中均可运用。UG参数化设计技术，参数化造型设计技术是指设计对象的结构形状比较定型，可以由一组参数来约束其几何形状和尺寸的关系。其中几何约束用于保证特征的几何形状及已有特征的连接关系，如平行、垂直和共线等约束；尺寸约束用于通过尺寸驱动来改变特征的大小，并保证其与已有特征的尺寸联系。参数与设计对象的控制尺寸有显式对应关系，通过修改参数和进行尺寸驱动可得到不同形状和尺寸的设计模型。其中参数化设计的主要特点有以下几点：设计的三维模型可以随结构尺寸的变化而自动修改，减少重复劳动；可以将三维几何形体向所需要的平面投影以获得二维视图；可以非常方便地计算设计中所需要的体积、质量和质心等物理量，能够生成与CAE 系统密切相关的数据；能够仿真装配、运动及加工过程，生成数控加