书 名: 机床夹具设计(第3版 )作 者:薛源顺出版社: 机械工业出版社出版时间:2011-08-16ISBN: 9787111351580开本: 16开定价: 34.00元本书高职层次、配有电子课件 前言第一章机床夹具概论1第一节机床夹具简介1第二节机床夹具的功能和在机械加工中的作用4第三节机床夹具的组成6第四节机床夹具保证加工精度的原理7第五节机床夹具的分类及设计要求9复习题12第二章工件的定位13第一节工件定位的基本原理13第二节定位元件设计27第三节定位误差49第四节多个定位基准的定位54第五节定位设计64复习题68第三章工件的夹紧73第一节夹紧装置的设计73第二节基本夹紧机构79第三节定心夹紧机构97第四节联动夹紧机构99第五节夹具动力装置102复习题116第四章分度装置118第一节分度装置的结构及主要类型118第二节分度装置的设计121第三节分度装置的应用126复习题131第五章各类机床夹具132第一节车床夹具132第二节铣床夹具141第三节钻床夹具152第四节镗床夹具166复习题172第六章专用夹具的设计方法174第一节夹具设计的要求、方法和设计步骤174第二节夹具体的设计180第三节夹具的精度及夹具总图尺寸、公差配合与技术要求的标注187第四节夹具的制造及工艺性196第五节机床夹具的计算机辅助设计203复习题210第七章现代机床夹具216第一节现代机床夹具的发展216第二节成组夹具218第三节通用可调夹具229第四节组合夹具233第五节拼装夹具244第六节随行夹具249第七节数控机床夹具251复习题271附录273附表1定位夹紧符号273附表2固定式定位销273附表3锥度心轴274附表4机床联系尺寸277附表5麻花钻的直径公差279附表6扩孔钻的直径公差279附表7铰刀的直径公差280附表8快换钻套280附表9定位键281附表10常用夹具元件的材料及热处理282附表11常用夹具元件的公差配合283附表12以齿形定位时定位滚柱直径的计算283附表13定位滚柱外公切圆直径的计算284附表14中型系列组合夹具元件284附表15定位误差计算示例286参考文献288
1.数控机床夹具上应设置原点(对刀点)。 2.数控机床夹具无需设置刀具导向装置。这是因为数控机床加工时,机床、夹具、刀具和工件始终保持严格的坐标关系,刀具与工件间无需导向元件来确定位置。 3.数控机床上常需在几个方向上对工件进行加工,因此数控机床夹具应是敞开式的。 4.数控机床上应尽量选用可调夹具、拼装夹具和组合夹具。因为数控机床上加工的工件,常是单件小批生产,必须采用柔性好、准备时间短的夹具。5.数控机床夹具的夹紧应牢固可靠、操作方便。夹紧元件的位置应固定不变,防止在自动加工过程中,元件与刀具相碰。在现代加工生产中,机床夹具是一种不可或缺的工艺装备,它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率、产品的制造成本等,所以使用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品的质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人的劳动条件,保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围,实现一机多用。
从广义上说,在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置,都可称为夹具。机械制造过程中用来固定对象,使之占有正确的位置,以接受施工或检测的装置。在机床上为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求。夹具通常由定位元件、夹紧装置、对刀引导元件、分度装置、连接元件以及夹具体等组成。下面简单说明下数控用夹具的选用方法:(1)数控为能装夹不一样尺度、不一样形状的多种类工件,数控加工的夹具应具有柔性,通过恰当调整即可夹持多种形状和尺度的工件。(2)传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功用,而数控机床上通常都配备有触摸试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备,能够由机床处理对刀。数控机床控制的精确的定位精度,可完结夹具中的刀具导向功用。因而数控夹具通常不需要导向和对刀功用,只需求具有定位和夹紧功用,就能满意运用需求,这样可简化夹具的布局。(3)为习惯数控的高效率,数控加工夹具应尽能够运用气动、液压、电动等主动夹紧设备疾速夹紧,以缩短辅佐时间。(4)夹具自身应有满意的刚度,以习惯大切削用量切削。数控加工具有工序会集的特色,在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗工艺,又要进行到达工件结尾精度需求的精工艺,因而夹具的刚度和夹紧力都要满意大切削力的需求。(5)数控铣床型号为习惯数控多方面加工,要防止夹具布局包含夹具上的组件对刀具运动轨道的干与,夹具布局不要阻碍刀具对工件各部位。(6)夹具的定位要牢靠,定位元件应具有较高的定位精度,定位部位应便于清屑,无切屑积留。如工件的定位面偏小,可思考增设技术凸台或辅佐基准。(7)数控铣床型号对刚度小的工件,应确保最小的夹紧变形,如使夹紧点接近支承点,防止把夹紧力效果在工件的中空区域等。若是上述办法不能把工件变形控制在精度需求的范围内,应在精加工前使程序暂停,以减小夹紧变形对精度的影响。
机床夹具设计精度问题的探索
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我是刘静,呵呵, (一)工件定位的概念机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的。因此加工前,应首先确定工件在工艺系统中的正确位置,即是工件的定位。而工件是由许多点、线、面组成的一个复杂的空间几何体。当考虑工件在工艺系统中占据一正确位置时,是否将工件上的所有点、线、面都列入考虑范围内呢?显然是不必要的。在实际加工中,进行工件定位时,只要考虑作为设计基准的点、线、面是否在工艺系统中占有正确的位置。所以工件定位的本质,是使加工面的设计基准在工艺系统中占据一个正确位置。工件定位时,由于工艺系统在静态下的误差,会使工件加工面的设计基准在工艺系统中的位置发生变化,影响工件加工面与其设计基准的相互位置精度,但只要这个变动值在允许的误差范围以内,即可认定工件在工艺系统中已占据了一个正确的位置,即工件已正确的定位。(二)工件定位的要求工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差(如同轴度、平行度、垂直度等)和距离尺寸精度。工件加工面的设计基准与机床的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间位置公差的保证;工件加工面的设计基准与刀具的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间距离尺寸精度的保证。所以工件定位时有以下两点要求:一是使工件加工面的设计基准与机床保持一正确的位置;二是使工件加工面的设计基准与刀具保持一正确的位置。下面分别从这两方面进行说明:1 .为了保证加工面与其设计基准间的位置公差(同轴度、平行度、垂直度等),工件定位时应使加工表面的设计基准相对于机床占据一正确的位置。2 .为了保证加工面与其设计基准间的距离尺寸精度,工件定位时,应使加工面的设计基准相对于刀具有一正确的位置。表面间距离尺寸精度的获得通常有两种方法:试切法和调整法。试切法是通过试切——测量加工尺寸——调整刀具位置——试切的反复过程来获得距离尺寸精度的。由于这种方法是在加工过程中,通过多次试切才能获得距离尺寸精度,所以加工前工件相对于刀具的位置可不必确定。调整法是一种加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程,从而保证在加工时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法。这种加工方法在加工时不再试切。生产率高,其加工精度决定于机床、夹具的精度和调整误差,用于大批量生产。三、工件定位的方法 工件定位的方法有三种:(一)直接找正法定位直接找正法定位是利用百分表、划针或目测等方法在机床上直接找正工件加工面的设计基准使其获得正确位置的定位方法。这种方法的定位精度和找正的快慢取决于找正工人的水平,一般来说,此法比较费时,多用于单件小批生产或要求位置精度特别高的工件。(二)划线找正法定位划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件,使其获得正确的位置的定位方法,此法受划线精度和找正精度的限制,定位精度不高。主要用于批量小,毛坯精度低及大型零件等不便于使用夹具进行加工的粗加工。(三)使用夹具定位夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的定位方法。由于夹具的定位元件与机床和刀具的相对位置均已预先调整好,故工件定位时不必再逐个调整。此法定位迅速、可靠,定位精度较高,广泛用于成批生产和大量生产中
设计原则:主要是六点定位,就是XYZ三个方向上的位置°控制,并且要阻止三个方向的旋转所以就是3+3=6的 6点控制。二设计步骤:要先根据零件图纸找到加工的部位,找到加工尺寸的基准,根据基准选择定位面,从而根据六点定位原则固定零件。
(一)工件以平面定位1.固定支承:1)支承钉;2)支承板2.可调支承3.自位支承4.辅助支承(二)工件以外圆定位1. V形块2. 定位套3. 半圆套4. 圆锥套(三)工件以圆孔定位1.定位销2.圆锥销3.定位心轴:1)圆柱心轴;2)圆锥心轴(四)工件以组合表面定位
在夹具底坐上。刀具的位置可以用塞片在对刀块与刀间进行对刀。塞片一般厚度为m=1.3及5厘米。后者尺寸应用得多。它的厚度的公差采用2级精确度来配合。对刀块用在车、铣及刨等加工工作上。刀具位置以对刀块定位时,其加工精度可到3级。刀具位置以对刀块进行检验,对刀块就像一个基准面一样,从此处给出刀具到被加工工件安装位置的尺寸。
高度对刀块、直角对刀块、侧装对刀块、圆形对刀块。
高度对刀块
1.加工要求:光洁度为8的表面,允许在装配后磨,锐棱倒钝。
2.材枓及热处理:20钢,渗碳0.8~1.0mm,二孔中φ5D两端去碳层,滓火HRC60~64。
3.表面处理:除磨加工表面外,发黑。
直角对刀块
1.加工要求:光洁度为8的表面,允许在装配后磨,锐棱倒钝。
2.材枓及热处理:20钢,渗碳0.8~1.2mm,二孔中φ5D两端去碳层,滓火HRC58~64。
3.表面处理:除磨加工表面外,发黑。
侧装对刀块
1.材料:20按GBT699-199的规定。
2.热处理:碳深度0.8~1.2mm,58~64HRC
3.其他技术条件按JB/T804-1999的规定。
圆形对刀块
1.材料20按GB699-65《优质碳素结构钢钢号和一般技术条件》.
2.热处理碳深度0.8~1.2mm,RC58~64.
3.其他技术条件按GB2259-80《机床夹具零件及部件技术条件》.