夹具设计

机械制造工艺学实验指导书

张明编

青岛科技大学机电工程学院

实验一常用机床夹具工作原理及拆装

1 六点定位实验

一、实验目的

通过六点定位实验，学习和掌握六点定位原理，完全定位、不完全定位，欠定位、过定位的区别和使用方法等。

二、实验装置

六点定位台，方工件，盘工件，柱工件，其定位示意图分别见图1-1，图1-2，图1-3。

（a）约束坐标系（b）定位方式

图1.1 长方工件的定位

（a）约束坐标系（b）定位方式

图1.2 盘工件的定位

（a）约束坐标系（b）定位方式

图1.3 柱工件的定位

三、实验内容及步骤

（一）方工件的定位实验内容和步骤

1. 认识方工件定位实验的实验装置，支承钉，方工件；

2．分别单独实现工件沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动；

3. 在定位实验装置所确定的坐标平面中实现以下步骤：

①在XY坐标平面中确定支承钉1、支承钉2、支承钉3的位置——消除

,X

Z Y,

三

个自由度，

②在XZ坐标平面中确定支承钉4、支承钉5的位置——消除

Z

Y

,两个自由度，

③在YZ坐标平面中确定支承钉6的位置——消除X一个自由度，

至此，方工件的沿X、Y、Z轴的移动和绕X、Y、Z轴的转动自由度已被消除，实现了工件的完全定位；

4．参照不完全定位，欠定位、过定位的定义并通过恰当的方法（增加或减少支承钉或其它）来实现上述定位方法；

5. 清理实验台、装置、工具。

（二）盘工件的定位实验内容和步骤

1. 认识盘工件定位实验的实验装置，支承钉，圆销，盘工件；

2．分别单独实现工件沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动；

3. 在由定位实验装置所确定的坐标平面中实现以下：

①在XY坐标平面中确定支承钉1、支承钉2、支承钉3的位置——消除

,X

Z Y,

三

个自由度，

②在XZ坐标平面中确定圆销4、支承钉5的位置——消除

Z

Y

,两个自由度，

③在YZ坐标平面中确定支承钉6的位置——消除X一个自由度；

至此，盘工件的沿X、Y、Z轴的移动和绕X、Y、Z轴的转动自由度已被消除，实现了工件的完全定位；

4．参照不完全定位，欠定位、过定位的定义并通过恰当的方法（增加或减少支承钉或其它）来实现上述定位方法；

5. 清理实验台、装置、工具。

（三）柱工件的定位实验内容和步骤

1. 认识柱工件定位实验的实验装置，V型块，支承钉，块，柱工件；

2．分别单独实现柱工件沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动；

3. 将柱工件安放到V型块中，把支承钉和块组合在工件开槽处固定工件，实现柱工件

的完全定位；

4、参照不完全定位，欠定位、过定位的定义并通过恰当的方法（增加或减少支承钉或

其它）来实现上述定位方法；

5. 清理实验台、装置、工具。

四、实验说明及注意事项

在工业生产中，工件通常都是先被定位，后被夹紧。在本实验中是工件的六点定位演示实验——限制工件的六个自由度，但是工件本身并没有被夹紧。因此本实验只是对原理的演示，并不代表实际的工装夹具。

五、实验用仪器工具

平口钳

六、实验前的准备

预习实验指导书，复习教材的相关章节。

2 偏心夹紧夹具实验

一、实验目的

通过偏心夹紧夹具实验，学习和掌握偏心夹紧夹具的定位和夹紧原理。

二、实验装置及工量具

实验装置：偏心夹紧夹具机构，工件，见图1-4

工具：装卸/装配所用工具

I号偏心夹紧夹具：

II号偏心夹紧夹具

图1-4 偏心夹紧夹具

1—扳手2—夹具体3—套4—工件5—拉杆6——偏心轮7—手柄8—板手

9—杆10—销11—偏心轮12—垫

三、实验内容及步骤

1. 认识偏心夹紧夹具实验的实验装置；

2．将手柄转到水平位置，把工件安放到夹具体夹槽内；

3. 按不同角度转动手柄，即在工件上施加相应的夹紧力；

4．可拆卸夹具，并按照图1-4进行组装；

5. 清理实验台、装置、工具。

四、实验说明及注意事项

偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件。偏心夹紧的偏心轮已标准化，其夹紧行程和夹紧力在夹具设计手册上也给出了，可以选用。偏心夹紧机构的优点是结构简单，操作方便，动作迅速。其缺点是自锁性能差，夹紧行程和增力比小。五实验用仪器工具

装卸/装配所用工具

六实验前的准备

预习实验指导书，复习教材的相关章节。

3 螺旋夹紧夹具实验

一实验目的：

通过螺旋夹紧夹具实验，学习和掌握螺旋夹紧夹具的定位和夹紧原理。

二、实验装置及工量具

实验装置：螺旋夹紧夹具机构，扇形工件，见图1-5

三实验内容及步骤：

1. 认识螺旋夹紧夹具机构，

（在本实验中，加工内容是扇形工件的三个Φ8H8的孔）

2. 工件端面与定位销轴2的大圆柱面靠紧，工件的右侧面靠紧档销3；

3. 用扳手拧动螺母10使工件夹紧，通过开口垫圈将工件夹紧在定位销轴2上；

4．三个Φ8H8孔的分度是由固定在定位销轴2的转盘11来实现的。当分度定位销5分别插入转盘的三个分度定位套4，4′和4〞时，工件获得三个位置，来保证三孔均匀分布。分度时，拧动手柄7，可松开转盘11，拔出分度定位销5，由转盘11带动工件一起转过20°后，将定位销5插入另一分度定位套中，然后顺时针拧动手柄7，将工件和转盘夹紧；

5．可拆卸夹具，并按照图1-5进行组装；

6. 清理实验台、装置、工具。