文档介绍：第九讲
第四章机床夹具设计
在成批生产、大量生产中,工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具是工艺系统的重要组成部分,它在生产中应用十分广泛。
第一节工件的装夹
一、工件的装夹
在机床上加工工件时,为使工件在该工序所加工表面能达到规定的尺寸与形位公差要求,在开动机床进行加工之前,必须首先将工件放在机床上或夹具中,使它在夹紧之前就相对于机床占有某一正确的位置,此过程称为定位。工件在定位之后还不一定能承受外力的作用,为了使工件在加工过程中总能保持其正确位置,还必须把它压紧,此过程称为夹紧。工件的装夹过程就是定位过程和夹紧过程的综合。
定位的任务是使工件相对于机床占有某一正确的位置,夹紧的任务则是保持工件的定位位置不变。
定位过程与夹紧过程都可能使工件偏离所要求的正确位置而产生定位误差与夹紧误差。定位误差与夹紧误差之和称为装夹误差。
二、工件的定位
物体在空间具有六个自由度,即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动,如果完全限制了物体的这六个自由度,则物体在空间的位置就完全确定了。
工件的定位应使工件在空间相对于机床占有某一正确的位置,这个正确位置是根据工件的加工要求确定的。为了达到某一工序的加工要求,有时不一定要完全限制工件的六个自由度。例如,在图1-6所示工件上铣一个通槽。
综上分析知,欲使工件在空间处于完全确定的位置,必须选用与加工件相适应的6个支承点来限制工件的6个自由度,这就是工件定位的六点定位原理。但工件加工不一定非要使工件的位置达到完全确定的程度,图1-6所示加工实例,按照铣槽工序的加工要求,就只需限制5个自由度就足够了。工件在机床夹具上定位究竟需要限制哪几个自由度,可根据工序的加工要求确定。
分析工件定位所限制的自由度数时,必须把定位与夹紧区别开来,在图l-6所示加工实例中,工件限制了5个自由度,y自由度可以不限制;但工件在夹紧后沿y轴确实是不能再移动了,这能不能说下自由度也被限制了呢?不能这样认为,因为工件相对于机床的定位位置是在夹紧动作之前就已确定了的,夹紧的任务只是保持原先的定位位置不变。
工件加工所需限制的所有自由度必须全部限制,否则就会产生欠定位现象。欠定位的情况是不允许的。
工件定位是通过定位元件来实现的,在选择定位元件时,原则上不允许出现几个定位元件同时限制工件某一自由度的情况。
几个定位元件重复限制工件某一自由度的定位现象,称为过定位。
出现过定位情况,通常会使加工误差增大。在研究确定定位方案时,原则上不允许出现某一自由度出现重复限制的情况;只有在需要增强工件系统的刚度而各定位面间又具有较高位置精度的条件下才允许采用过定位定位方案。
表1-5列出了常见的几种定位基面、定位元件所限制的自由度(教材P11~12)。
第二节机床夹具概述
一、机床夹具的作用

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。

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。

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。

利用机床夹具,能扩大机床的加工范围。
二、机床夹具的分类
随行夹具:在自动线上使用的移动式夹具
机床夹