參賽教案 機(jī)械制造與夾具教案

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1、第5章機(jī)械制造工裝設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)與要求◆了解并熟悉夾具定位元件的類型與功用◆了解夾緊機(jī)構(gòu)的類型及夾緊原理◆掌握定位誤差的分析與計(jì)算方法◆了解典型夾具的定位與夾緊過程◆了解組合夾具的使用與組合方法教學(xué)重點(diǎn)◆夾具定位元件的類型與功用◆夾緊機(jī)構(gòu)的類型及夾緊原理◆定位誤差的分析與計(jì)算方法◆典型夾具5.1夾具概述機(jī)床夾具是一種工藝裝備，其主要功能是完成工件的定位與夾緊。1．機(jī)床夾具的組成（1）定位裝置。定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。（2）夾緊裝置。夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。（3）夾具體。夾具上

2、的所有組成部分，需要通過一個(gè)基礎(chǔ)件使其連接成為一個(gè)整體，這個(gè)基礎(chǔ)件便稱為夾具體。2．機(jī)床夾具的分類139機(jī)床夾具有多種分類方法，一般按適用工件的范圍和特點(diǎn)可分為通用夾具、專用夾具、組合夾具和可調(diào)夾具，或者按適用于不同的機(jī)床又可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具等。5.2夾具設(shè)計(jì)5.2.1定位元件的選擇與設(shè)計(jì)1．以平面定位時(shí)定位元件的選擇（1）主要支承。主要支承是用來限制工件的自由度，起定位作用。它可分為固定支承、可調(diào)支承和自位支承。①固定支承：固定支承有支承釘和支承板，在使用過程中它們是固定不動(dòng)的，如圖5-1、圖5-2所示。圖5-1支承釘139圖5-2支

3、承板②可調(diào)支承：可調(diào)支承是指在定位過程中其高度可以調(diào)整的支承釘，如圖5-3（a）、（b）所示。圖5-3調(diào)節(jié)螺釘圖5-4（a）所示工件為砂型鑄造件，在機(jī)械加工中一般先銑B面，然后再以B面定位鏜雙孔。但為了保證鏜孔有足夠而均勻的余量，最好以毛坯孔為粗基準(zhǔn)定位，但這樣裝夾不便。通常將A面置于可調(diào)支承上，通過調(diào)整可調(diào)支承的高度來保證B面與兩毛坯孔中心尺寸H1、H2，③自位支承（又稱浮動(dòng)支承）：在工件定位過程中，能自動(dòng)調(diào)節(jié)位置的支承便為自位支承，如圖5-5所示。139圖5-4可調(diào)支承圖5-5自位支承（2）輔助支承。輔助支承不起定位作用，只是用來提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，

4、故一般在工件定位后才與工件接觸。輔助支承有如下幾種形式。①螺旋式輔助支承：如圖5-6（a）所示，螺旋式輔助支承與可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)相近，但操作過程不同。前者是在工件定位后才與工件接觸，故不起定位作用；而后者調(diào)整后與固定支承一樣起定位作用。圖5-6輔助支承1—彈簧；2—滑柱；3—頂柱；4—手輪；5—斜楔；6—滑銷②自位式輔助支承：如圖5-6（b139）所示，彈簧1只起推動(dòng)滑柱2上升的作用，但不得頂起工件?；?與工件接觸后用頂柱3鎖緊。③推引式輔助支承：如圖5-6（c）所示，在工件定位后推動(dòng)手輪4時(shí)滑銷6與工件接觸，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪4使斜楔5的開槽部分脹開而鎖緊。推引式輔

5、助支承主要用于大型工件的定位。2．以圓柱表面定位時(shí)定位元件的選擇（1）工件以圓孔定位。工件以圓孔定位時(shí)，常用的定位元件有圓柱定位銷、圓柱心軸、圓錐銷和小錐度心軸。①圓柱定位銷：具體結(jié)構(gòu)如圖5-7（a）、（b）、（c）、（d）所示。當(dāng)定位銷直徑D為3～10mm時(shí)，通常把根部倒成圓角R，以增強(qiáng)剛性，避免使用中折斷或熱處理時(shí)淬斷；當(dāng)成批大量生產(chǎn)時(shí)，為了定位銷的更換，可采用帶襯套的結(jié)構(gòu)形式，如圖5-7（d）所示。此外，為便于工件裝夾，定位銷的頭部一般制成15°倒角。定位銷的參數(shù)可查閱有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖5-7定位銷的結(jié)構(gòu)②圓柱心軸：圓柱心軸可分為間隙配合心軸、過盈配合心軸和

6、花鍵配合心軸，其具體結(jié)構(gòu)如圖5-8（a）、（b）、（c）所示。③圓錐銷：圖5-9所示為工件以圓錐銷定位的示意圖，其中，圖5-9（a）用于粗基面，圖5-9（b）用于精基面。值得注意是，工件在單個(gè)圓錐銷上定位容易傾斜，故圓錐銷一般與其它定位元件組合使用，如圖5-10所示。圖5-10（a）所示為圓錐—圓柱組合心軸，錐度部分使工件準(zhǔn)確定位，并將工件楔緊，圓柱部分可減少工件傾斜。圖5-10（b）所示為以工件底面作為主要定位基面，圓錐銷是活動(dòng)的，即使工件的孔徑變化較大，也能準(zhǔn)確定位。圖5-10（c）所示為工件在雙圓錐銷上定位。以上3種定位方式均限制工件5個(gè)自由度。④小錐度心

7、軸：如圖5-11所示，工件在小錐度心軸上定位，并靠定位圓孔與心軸限位圓錐面的彈性變形夾緊工件。139圖5-8圓柱心軸圖5-9單個(gè)圓錐銷定位1—引導(dǎo)部分；2—工作部分；3—傳動(dòng)部分圖5-10圓錐銷組合定位圖5-11小錐度心軸139圖5-12V形塊（2）工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱表面作為定位基面時(shí)，最常用的定位元件有V形塊、半圓套和定位套。V形塊：采用V形塊定位的優(yōu)點(diǎn)，一是對(duì)中性好，能使工件定位的基準(zhǔn)軸線對(duì)中在V形塊的對(duì)稱平面上，而不受定位基面直徑誤差的影響；二是無論定位基面是否經(jīng)過加工、是否為完整的圓柱面還是局部的圓弧面均可。如圖5-12所示，其中圖5-12

8、（a）用于較短的外圓柱面